химический каталог




Аналитическая химия. Химические методы анализа

Автор О.М. Петрухин

сления, как правило, характеризуются различной энергией сольватации растворителем. Это приводит к стабилизации одной из форм окислительно-восстановительной системы в данном растворителе по сравнению с водой. Например, Си2+ более сильный окислитель в ацетонитриле, чем в воде, поскольку стабилизирован ион Си"*".

3. Природа растворителя может заметно влиять на скорость окислительно-восстановительной реакции: многие реакции, для которых в промежуточных стадиях участниками были ионы и радикалы, генерируемые из молекул воды (ОН-, -ОН, -02Н и др.), замедляются в среде неводных растворителей. Этому же с пособствует уменьшение диэлектрической проницаемости растворителя.

4. Используемые для проведения окислительно-восстановительных реакций растворители должны быть устойчивы к действию окислителей и восстановителей. «Рабочий диапазон» потенциалов растворителя должен быть достаточно велик. В этом смысле вода — высокоэффективный растворитель, так как для нее «рабочий диапазон» потенциалов широк и ограничен, с одной стороны, ее способностью окисляться более сильными окислителями:

2Н20—4е~ = 02 + 4Н + (?"=1,23 В),

с другой — восстанавливаться:

2Н20 + 2е-=Н2 + 20Н- (?"=-0,81 В).

Однако область потенциалов, в которой вода может быть использована для окислительно-восстановительных реакций еще шире, поскольку реакция восстановления воды очень замедлена. Например, в 1 моль/л растворах сильных кислот рабочая область потенциалов практически простирается вплоть до 1,7 В.

К сожалению, систематических сведений об окислительно-восстановительных свойствах неводных растворителей мало.

280

5. Органические растворители, используемые в аналитической химии для проведения окислительно-восстановительных реакций, естественно, должны хорошо растворять анализируемый объект, что создает дополнительные трудности при анализе неорганических соединений. Наибольшее распространение для указанных целей- получили растворители с диэлектрической проницаемостью больше 25: ацетонитрил, диметилсульфоксид, диметилформамид, формамид, пропилен-карбонат и некоторые другие.

14.2. КРИВЫЕ ТИТРОВАНИЯ

В титриметрических методах расчет и построение кривой титрования дают возможность оценить, насколько успешным будет титрование, и позволяют выбрать индикатор. При построении кривой окислительно-восстановительного титрования по оси ординат откладывают потенциал системы, а по оси абсцисс — объем титранта или процент оттитровывания.

14.2.1. Расчет теоретических кривых

Рассмотрим в качестве примера титрование 100 мл 0,1 (моль-экв)/л раствора FeSOs 0,1 (моль-экв)/л раствором КМп04 в кислой среде ([Н+] = 1 моль/л):

5Fe2+ + MnOr +8Н+ = 5Fe3+ +Мпг+ 4-4Н20.

В любой момент титрования раствор всегда содержит две окислительно-восстановительные пары: Fe3+/Fe2+ и МпОГ + -4-8Н+/Мп2+. Концентрация реагирующих веществ устанавливается таким образом, что при равновесии потенциалы двух систем равны в любой точке кривой титрования. Следовательно, для вычисления потенциала пригодны два уравнения:

? = 0,77 + (0,059/1) lg (|Fe3 + ] / [Fe2+ ]), ?=1,51 + (0,059/5)lg ([МпОг] [Н + ]'/[Мп! + 1). Рассчитанные значения потенциалов удовлетворяют обоим уравнениям, но расчет может быть упрощен, исходя из следующего. Пока оттитрованы еще не все Ре2+-ионы, концентрации Fe3+ и Fe2+ для любого момента титрования вычислить легко. Концентрацию не вошедших в реакцию МпОг-ионов вычислить гораздо труднее, так как приходится использовать константу равновесия данной окислительно-восстановительной реакции, которая должна быть известна. Поэтому вначале до ТЭ удобнее пользоваться уравнением для системы Fe3+/Fe2 + .

281

При введении избытка перманганата легко рассчитать концентрации МпОГ и Мп!+ и значение потенциала, обусловленное этой парой.

1. Расчет потенциала до начала титрования (первый этап). Рассчитывая первую точку на кривой титрования до прибавления перманганата в раствор, нужно учитывать, что в растворе не могут присутствовать только Ре2+-ионы, а всегда в малой концентрации присутствуют и Ре3+-ионы, но равновесная концентрация их неизвестна. По этой причине при расчете кривых окислительно-восстановительного титрования обычно не приводят значение потенциала для точки, соответствующей моменту, когда в исследуемый раствор еще не прибавлен титрант.

2. Расчет,потенциала в процессе титрования до точки эквивалентности (второй этап). Вычислим потенциал системы для точки на кривой, когда к 100 мл 0,1 (моль экв)/л раствора FeSCu прибавлено 50 мл 0,1 (моль экв) /л раствора КМпСч (50% оттитровывания). При этом в растворе находятся три компонента реакции: Fe3+, Fe2+ и Мп2+; концентрация четвертого (МпОГ) очень низка. Равновесная концентрация Мп2+-ионов равна общей его концентрации за вычетом пренебрежимо малой концентрации непрореаги-ровавших перманганат-ионов:

[Мп2+] = (50-0,1/150) - (МпОГ] «5/150.

Такое приближение допустимо, поскольку константа равновесия этой реакции велика (/Х« 1064). Такова же концентрация Fe3+-ионов:

[Fe3+] = (50-0,1/150) - (МпОг] «5/150,

тогда

[F

страница 110
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Аналитическая химия. Химические методы анализа" (1.98Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликни, получи скидку по промокоду "Галактика" в KNS - игровые ноутбуки до 35000 рублей с доставкой по Москве и другим регионам России.
реле siemens
для храма купить иформационный стенд
шоу киркорова я 2016 такое же как 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.03.2017)