1. Пермангонатометрия. Сущность метода. Условия титрования. Особенности приготовления растворов окислителей и восстановителей, их хранение, установка точной концентрации.

В перманганатометрии стандартным раствором является КМnО₄. Сущность метода заключается в окислении восстановителей раствором перманганата калия. Окисление перманганатом калия можно проводить в кислой, нейтральной и щелочной среде. Но практически окисле­ние проводят в сильнокислой среде, в которой перманганат-ион проявляет наиболее сильные окислительные свойства. Продуктом восстановления КМnО₄ в кислой среде яв­ляется почти бесцветный ион Мn²⁺:

МnО₄ + 8Н⁺ + 5ē → Мn²⁺ + 4Н₂О

Согласно закону эквивалентов молярная масса эквивалентов КМnО₄ в кислой среде равна М/5.

В нейтральной среде:

MnO₄^- + 4H⁺ + 3 ē = MnO₂ + 2 Н₂О, тогда молярная масса эквивалентов КМnО₄ равна М/3.

В щелочной среде: MnO₄^- + ē = MnO₄^2-

Специального индикатора для титрования не требуется, так как ион МnО₄ имеет хорошо заметную розовую окраску.

Для создания сильнокислой среды пользуются раство­рами H₂SO₄

Приготовить стандартный раствор по точной навеске нельзя по ряду причин:

1. Перманганат калия КМnО₄ содержит примеси.

2. При растворении в воде перманганат ка­лия окисляет органические вещества, которые содержат­ся в дистиллированной воде.

3. На устойчивость раствора КМnО₄ влияет даже свет.

Все эти факторы изменяют кон­центрацию раствора КМnО₄ и вследствие этого нельзя при­готовить его первичный стандартный раствор. В этом случае сначала готовят раствор КМnО₄ с концентрацией, прибли­зительно равной требуемой (обычно 0,02 или 0,05 моль/л). Раствор оставляют на несколько дней до полного осаждения МnО₂, хранят в темном месте в бутыли из темного стекла. После этого раствор КмnО₄ берут для работы с по­мощью сифона так, чтобы осадок МnО₂ остался на дне бутылки.

В качестве исходных веществ для установки точной концентрации рабочего раствора КМnО₄ обычно применя­ют оксалат аммония (NH₄)₂C₂O₄ • Н₂О, оксалат натрия Na₂C₂O₄ и щавелевую кислоту Н₂С₂О₄ • 2Н₂

---

О. Наиболее удобным из этих веществ является оксалат натрия, так как он кристаллизуется без воды и не гигроскопичен.

Для определения восстановителей, как правило, ис­пользуют методы прямого титрования, для определения окислителей — методы обратного титрования(окислители восстанавливают титрованным р-ром щавелевой кислоты и избыток восстановителя оттитровывают перманганатом калия), а для опре­деления индифферентных веществ — методы как обратно­го, так и косвенного (заместительного) титрования.







2 Кулонометрия как «абсолютный» метод анализа. Прямая кулонометрия. Примеры применения.

Кулонометрический метод анализа основан на применении известного закона Фарадея, связывающего количество прореагировавшего на электроде вещества с величиной прошедшего через электрод заряда. Прохождение электрического тока через металлы и графит связано с движением электронов, а через растворы и расплавы – с движением ионов. Поэтому единственным способом протекания стационарного тока через электрод оказывается электрохимическая реакция. Уравнение Фарадея записывается следующим образом.

,

где n – количество прореагировавшего вещества;

М – эквивалентная масса определяемого вещества, мг/моль;

I – сила тока, А;

t – время электролиза, с;

z – количество электронов, переходящих в ходе реакции на одну молекулу определяемого вещества;

F – константа Фарадея (96485,3415 ± 0,0039), Кл/моль.

Время электролиза, необходимое для превращения определяемого вещества, определяется различными инструментальными методами, как электрохимическими, так и оптическими.

Наиболее распространенным в настоящее время является гальваностатический режим проведения кулонометрических определений, так как инструментально удобнее определять время, чем какие-либо другие параметры.

---

Кулонометрическое определение может проводиться с прямой реакцией определяемого вещества на электроде, однако чаще на электроде вырабатывается титрант, реагирующий с определяемым веществом. Этот метод гораздо более универсальный, так как один и тот же титрант может применяться для определения разнообразных веществ, а также и для определения групповых параметров.

Прямая кулонометрия при постоянной силе тока используется в тех случаях, когда определяемое вещество находится на поверхности электрода или предварительно выделено на этой поверхности.

Прямые кулонометрические определения обычно проводят при постоянном потенциале

Для того чтобы электрохимическая реакция прошла до конца, теоретически требуется бесконечно большое время. Практически при проведении электролиза всегда остаётся некоторый фоновый ток (I_ф), обусловленный превращением примесей, поэтому обычно электролиз считают законченным, когда сила тока станет равной 0,01 – 0,001 от первоначального значения. Для ускорения процесса электролиза необходимо создать такие условия, чтобы величина k в зависимости I от t была как можно большей. Для этого используют рабочий электрод с большой площадью поверхности, берут малый объём раствора и, кроме того, раствор в ячейке постоянно перемешивают (это приводит к уменьшению ).

Количество электричества, затраченное на электрохимическое превращение вещества, в потенциостатической кулонометрии равно:



Кулонометрию применяют для определения как следовых, так и весьма больших количеств веществ с высокой точностью. Погрешность прямой кулонометрии в потенциостатическом режиме обычно 0,5-1%, а кулонометрического титрования в гальваностатическом режиме - 0,1-0,3%. Кулонометрию применяют для анализа многих неорганических (практически все металлы, галогены, S и др.) и органических веществ(ароматические амины, нитро- и нитрозоcоединения, фенолы, азокрасители, алифатич. амиды и др.); определения воды в органических веществах; установления толщины и анализа металлических покрытий

---

; изучения процессов коррозии; исследования кинетики и механизма химических реакций (в т.ч. каталитических); определения констант равновесия реакций; установления числа электронов, участвующих в электрохимических и химических взаимодействиях. Кулонометрические детекторы широко используются в проточно-инжeкционном анализе и хроматографии.

---

Смотрите также файлы

• "вичинфекция в Красноярском крае".docx

• Резюме проекта.docx

• 3)а. Революция в Нидерландах до Гентского умиротворения Начальный этап (15551572).docx

• Реферат по категории обучаемых Начальники отделов (отделений), главные специалисты кадровых органов территориальных органов и организаций мчс россии по вопросам прохождения службы.doc

• Теория организации.pdf