Определение содержания никеля (II) в растворе
1. В три конические колбы при помощи пипетки отбирают по 20см3 раствора, содержащего неизвестное количество соли Ni(II). Во все колбы добавляют по 20 см3 аммиачного буферного раствора и 3–4 капель раствора эриохрома черного.
2. Пробы титруют раствором трилона Б до перехода окраски в .
3. Результаты титрования (V(тр Б)) записывают в таблицу 2.8.
4. Для каждого опыта рассчитывают нормальность раствора Ni (II), результаты записывают в таблицу 2.8.
5. Рассчитывают
среднее значение нормальной концентрации
ионов никеля (
).
Таблица 2.8 (образец) CN(тр Б) = __________V(пробы) = __________
№ пробы |
V(тр Б), см3 |
CN(Ni (II)) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ___________
При составлении отчёта необходимо написать уравнение реакции, происходящей в процессе титрования, и указать эквиваленты трилона Б, сульфата магния и соли Ni (II) в данной реакции.
Вопросы к лабораторной работе №2
1. Основной принцип титриметрического анализа.
2. Требования, предъявляемые к реакциям, используемым в титриметриии.
3. Кривая титрования.
4. Точка эквивалентности, способы её определения. Индикаторы.
5. Кислотно-основное титрование.
6. Редоксметрия. Разновидности окислительно-восстановительного титрования.
7. Комплексонометрия.
8. Приготовление растворов для титриметрии и установление их концентрации.
Лабораторная работа № 3
Ионометрия
Цель работы: Ознакомление с ионометрическим методом определения концентрации ионов в растворе. Изучение принципов действия электродов различного рода. Проведение калибровки электродной системы. Определение концентрации ионов в растворе.
Общие сведения
В основу ионометрического метода определения концентрации ионов в растворе положено измерение электродвижущей силы (ЭДС) гальванического элемента, в состав которого входит электрод, обратимый по отношению к определяемому иону.
Обратимость электрода по отношению к данному иону означает, что потенциал данного электрода зависит от концентрации этого иона в растворе.
Ионы, от активности (концентрации) которых зависит потенциал данного электрода называются потенциалопределяющими ионами.
Э лектродный потенциал
При погружении электрода в раствор электролита на его поверхности возникает двойной электрический слой. Причиной возникновения двойного электрического слоя являются процессы диффузии ионов с поверхности электрода в раствор и адсорбции ионов из раствора на поверхности электрода, т.е. происходит обмен ионами. Эти процессы сопровождаются изменением степени окисления одного, или нескольких участников процесса. Таким образом, на поверхности электрода протекает окислительно-восстановительная реакция, которая может быть описана общей схемой:
[Окисл.] + n·e ↔ [Восстан.]
где: [Окисл.] и [Восстан.] – окисленная и восстановленная форма вещества соответственно.
Окислительно-восстановительная реакция, протекающая на поверхности электрода называется электродным процессом.
Протекание обменных процессов завершается установлением равновесия и возникновением на поверхности электрода областей, имеющих противоположные электрические заряды (рис.3.1).
Результатом возникновения двойного электрического слоя является появление разности электрических потенциалов между точками, находящимися в глубине электрода (φ1) и в растворе (φ2).
Электрическим потенциалом называется работа по переносу единичного электрического заряда из данной точки пространства на бесконечность.
Разность электрических потенциалов между фазой электрода и фазой раствора называется электродным потенциалом (φ = φ1 – φ2).
Значение электродного потенциала может быть рассчитано по уравнению Нернста:
где: φ0 – стандартный электродный потенциал;
n – число электронов, пронимающих участие в электродном процессе;
R
– универсальная газовая постоянная
(8,31
);
F
– постоянная Фарадея (96500
);
T – абсолютная температура;
a[Окисл.] и a[Восстан.] – активности окисленной и восстановленной форм соответственно.
При стандартной температуре (25°C), после преобразования уравнение Нернста принимает вид:
Стандартный электродный потенциал представляет собой электродный потенциал в стандартном растворе, в котором активность всех компонентов раствора равна 1. Величина стандартного электродного потенциала определяется электродным процессом и не зависит от концентрации компонентов раствора. Следует иметь в виду, что значения стандартных электродных потенциалов очень существенно зависят от состава растворителя. Значения стандартных электродных потенциалов различных электродных процессов приводятся в справочной литературе.
Расчёт или определение коэффициентов активности нередко сопряжены со значительными трудностями, поэтому на практике часто используется уравнение Нернста в упрощенной форме:
