Тема III. Амперометрическое титрование с одним индикаторным электродом.
Тема III. Амперометрическое титрование с одним индикаторным электродом. - раздел Химия, АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Этот Метод Имеет Те Же Теоретические Основы, Что И Метод Полярографии. Поскол...
Этот метод имеет те же теоретические основы, что и метод полярографии. Поскольку предельный диффузионный ток прямо пропорционален концентрации электроактивного вещества, то по его изменению в процессе титрования можно судить об изменении содержания в растворе определяемого вещества, титранта или продукта реакции. Точка эквивалентности находится графически по кривой титрования, отражающей изменение диффузионного тока в зависимости от объема титранта. Форма кривой титрования и характер перегиба на ней, соответствующего точке эквивалентности, прежде всего зависит от потенциала микроэлектрода.
Основным моментом является выбор потенциала для титрования, который должен соответствовать предельному току одного или двух участников химической реакции. Для этого необходимо четко представлять себе (уметь нарисовать) полярограммы определяемого вещества, титранта и продуктов реакции, если они электроактивны. Следует заметить, что в амперометрии наряду с ртутным капающим электродом, используемым в области отрицательных потенциалов (процессы восстановления), широко применяется вращающийся платиновый микроэлектрод, позволяющий работать при достаточно больших положительных значениях потенциала и исследовать процессы окисления.
Пример. Лекарственный препарат фитин количественно осаждается ионами свинца. На этой реакции основано амперометрическое определение фитина титрованием раствором нитрата свинца. На ртутном капающем электроде на фоне хлорида лития восстанавливаются и фитин (φ1/2= -1,50 В) и ион свинца (φ1/2= -0,43 В). Оценить возможность амперометрического титрования фитина раствором нитрата свинца при потенциалах -0,10 В, -0,80 В и -1,70 В. Какую форму имеют кривые титрования при этих потенциалах? Нарисовать кривые титрования.
Решение. Предельный диффузионный ток восстановления имеет место при потенциалах более отрицательных, чем потенциал полуволны. Поэтому при потенциале -0,10 В не восстанавливается и, следовательно, не дает ток ни одно из веществ, участвующих в реакции, что делает титрование при этом потенциале невозможным.
При потенциале -0,80 В электроактивным является ион свинца и имеет место диффузионный ток, обусловленный восстановлением этого иона (но не фитина). Поэтому при амперометрическом титровании до точки эквивалентности, пока в растворе отсутствуют ионы Pb2+, ток отсутствует; после точки эквивалентности ток возрастает пропорционально увеличению концентрации ионов свинца, накапливающихся в растворе при добавлении избытка титранта. Кривая амперометрического титрования при φ = -0,80 В приведена на рис.1.
При потенциале -1,70 В восстанавливается не только ион свинца, но и фитин, имеющий при этом потенциале предельное значение тока. В процессе титрования величина этого тока уменьшается пропорционально уменьшению концентрации фитина и становится практически равной нулю в точке эквивалентности. После точки эквивалентности в растворе появляются избыточные ионы свинца, концентрация которых возрастает по мере добавления титранта, что приводит к возрастанию силы тока. Кривая амперометрического титрования при φ = -1,70 В приведена на рис.2.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
По учебному плану курс аналитической химии по заочному обучению изучается на 3-м курсе, пятом семестре. В соответствии с учебным планом и рабочей программой по курсу предусмотрены 3
ЗАДАЧИ ЛЕКЦИЙ, ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
В соответствии с Образовательным Стандартом, целями и задачами курса студенты слушают лекции, выполняют лабораторные работы и выполняют самостоятельно по три контрольные работы.
За
Выполнение контрольных заданий
Студент должен выполнить три контрольные работы. Первая контрольная работа по качественному анализу с теоретическими основами аналитической химии, вторая - по количественному анализу, третья - по и
Тема I. Качественный анализ - дробный и систематический.
При выполнении задания по этой теме необходимо знать кислотно-основную классификацию катионов на аналитические группы и групповые реагенты, уметь писать уравнения аналитических реакций в молекулярн
Решение.
Прямое титрование. Навеска определяемого вещества или аликвотная часть анализируемого раствора титруется непосредственно титрантом. Определяем молярную массу эквивалента Na2CO3
Решение.
В данном способе титрования к определяемому раствору добавляется известный избыток титранта (I). Затем избыток непрореагировавшего титранта (I) оттитровывают титрантом (II). Закон эквивалентов для
Решение.
Напишем уравнение реакции:+ KOH - HCOOK + H2O.
рН в точке эквивалентности определяется гидролизом соли.
HCOO- + H2O - HCOOH + OH-, рН&g
Решение.
Поскольку в процессе титрования измеряется концентрация ионов ртути (I), то электрод должен быть из металлической ртути, на котором протекает электродная реакция: Hg22++2eU
Тема II. Полярография.
Метод основан на измерении силы тока, возникающего при электролизе растворов, с применением рабочего электрода очень маленького размера, чаще всего ртутного капающего; раствор должен содержать избы
Решение.
Пусть взят для анализа объем анализируемого раствора Vx (мл) с определяемой концентрацией Сх (мг/мл), а высота волны, полученная при полярографировании этого раствора, равна h
Тема IV. Кулонометрия.
Метод основан на измерении количества электричества, необходимого для полного окисления или восстановления определяемого вещества, и расчете его количества на основе закона Фарадея. Наиболее широко
Тема V. Хроматографические методы анализа.
Хроматография представляет собой метод разделения смеси веществ, основанный на различиях их физических или химических свойств, влияющих на распределение веществ между двумя фазами в условиях направ
Плоскостная (тонкослойная и бумажная) хроматография.
Тонкослойная хроматография проводится в тонком слое какого-либо сорбента, нанесенного на стеклянную или металлическую пластинку. Она применяется для быстрого разделения веществ, которое может быть
Ионообменная хроматография.
В основе ионообменной хроматографии лежит обратимый обмен между ионами анализируемого раствора и ионогенными группами сорбента (ионита). Иониты представляют собой, как правило, полимерные органичес
Решение.
Реакцию ионного обмена можно представить себе, например, так:
[RNH3]+Cl- + OH- = [RNH3]+OH- + Cl-.
Газовая хроматография.
Газовая хроматография применяется для разделения и анализа газов, жидкостей и твердых веществ с молярными массами приблизительно до 400-500 г/моль. В отличие от других видов хроматографии, ГХ прово
Тема VI. Фотометрические методы анализа.
Фотометрические методы анализа основаны на способности веществ селективно (т.е. при определенных длинах волн) поглощать электромагнитное излучение (ЭМИ) в видимой (400-750 нм) и ультрафиолетовой (У
Решение.
Исходя из основного закона светопоглощения, = Aст/(Cст·l) = 0,392/(2·10-4·2) = 980 моль-1·л·см-1.
Тогда, а = e/М = 980/289 = 3,39 г
Решение.
Строим калибровочный график А=f(C, мг/мл) и по нему находим концентрацию ионов железа 0,24 мг/мл, а затем рассчитываем массу железа в анализируемом растворе m(Fe3+)=C(Fe3+)·V
ПРОГРАММА ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
с курсом инструментальных методов анализадля студентов фармацевтических вузов (факультетов)
Аналитическая химия (аналитика) и химический анализ. Основные понятия аналитиче
КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Качественный химический анализ. Классификация методов качественного анализа (дробный и систематический, макро-, полумикро-, микро-, ультрамикроанализ).
Аналитические реакци
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Количественный анализ. Классификация методов количественного анализа (химические, физико-химические, физические, биологические). Требования, предъявляемые к реакциям в количественно
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ (ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ) МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Общая характеристика инструментальных (физико-химических) методов анализа, их классификация, достоинства и недостатки.
Оптические методы анализа.
Общий прин
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов