45

Практическое занятие 9

РАСЧЕТ ЭДС ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. РАСЧЕТ МОЛЯРНЫХ МАСС ОКИСЛИТЕЛЕЙ И ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ. ВЫЧИСЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЯМОГО, ОБРАТНОГО ТИТРОВАНИЯ И ПО МЕТОДУ ЗАМЕЩЕНИЯ

Продолжительность занятия - 4 часа

В результате работы по данным темам студенты должны

получить представление:

- об окислительно-восстановительном потенциале;

- о таблице окислительно-восстановительных потенциалов;

- о направлении окислительно-восстановительных реакций;

знать:

- сущность метода окисления – восстановления;

- сущность прямого, обратного титрования и титрования по методу замещения, случаи их применения;

- сущность метода перманганатометрии: рабочие растворы метода, установочные вещества, условия протекания реакций;

- сущность метода иодометрии: рабочие растворы метода, установочные вещества, индикаторы, условия протекания анализа;

уметь:

- определять направление окислительно-восстановительных реакций, используя значения окислительно-восстановительных потенциалов;

- рассчитывать молярные массы эквивалентов окислителей и восстановителей;

- рассчитывать навески и концентрацию установочного и рабочего растворов, результаты определений;

Задание на дом:

1. Выучите теоретический материал по темам «Возможность и направление ОВР. Оксредметрия»

2. Ответьте на вопросы и решите задачи упр.18 (2), 11 с. 147, 15 с. 148.

Контрольные вопросы для усвоения практических навыков

К подтеме 1 «Виды потенциалов. Направление ОВР», (с. 130-139)

1.1. Расскажите, как образуется двойной электрический слой?

1.2. Дайте определение понятия «потенциал».

1.3. Как различают виды потенциалов? Дайте их определение.

1.4. Как обозначают и записывают потенциалы, какие значения потенциалов приведены в таблице 24?

1.5. Что характеризуют окислительно-восстановительные потенциалы?

1.6. Как можно определить направление и возможность окислительно-восстановительной реакции?

К подтеме 2 «Перманганатометрия», (с. 140-141)

2.1. Как различают методы оксидиметрии?

2.2. В чем сущность и особенность метода перманганатометрии?

2.3. Для каких определений используют метод перманганатометрии?

2.4. Какой стандартный раствор и какой индикатор применяют при титровании методом перманганатометрии?

2.5. В чем особенность приготовления раствора перманганата калия?

К подтеме 3 «Иодометрия», (с. 141-143)

3.1. В чем сущность и особенность метода иодометрии?

3.2. Для чего используют метод оксидиметрии в ТХК пищевой промышленности?

3.3. Какие стандартные растворы и какой индикатор применяют в иодометрии?

3.4. Составить уравнение реакции между и . Какой окислительно-восстановительный процесс происходит при этом? Чему равна

в его реакции с иодом?

3.5. Каким способом определяют нормальность растворов тиосульфата и иода?

3.6. Как определяют содержание окислителей методом иодометрии?

3.7. Как определяют содержание восстановителей методом иодометрии?

Задания для приобретения практических навыков

К подтеме 1 «Виды потенциалов. Направление ОВР», (с. 130-139)

1.1. Решите задачу 1 в упражнении 18, изучив решение приведенных примеров (1, 2).

К подтеме 2 «Перманганатометрия», (с. 140-141)

2.1. Решите задачи 5, 3, 6 с. 146, изучив решение примера (3 с. 144).

К подтеме 3 «Иодометрия», (с. 141-143)

3.1. Решите задачи 14 с. 148, изучив решение примера (4 с.145).

Теоретические основы метода Подтема 1. Возникновение двойного электрического слоя и виды электрических потенциалов

При соприкосновении разнородных фаз, содержащих заряженные частицы (ионы, электроны), например твердой и жидкой или двух жидких, вследствие стремления системы к максимуму энтропии происходит переход заряженных частиц через поверхность раздела из одной фазы в другую. При этом фаза, из которой заряженные частицы выходят, получает заряд противоположного им знака, а фаза, в которую заряженные частицы входят, приобретает заряд этих частиц. Таким образом на границе раздела фаз возникают два противоположно заряженных слоя частиц, которые не рассеиваются вследствие электростатического притяжения.

Д войным электрическим слоем (ДЭС) называется упорядоченное распределение противоположно заряженных частиц на межфазной границе.

Рис. 19 Возникновение двойного электрического слоя (ДЭС)

Такое распределение заряженных частиц не нарушает электронейтральности системы в целом, но каждая фаза приобретает тот или иной заряд.

Образование двойного электрического слоя на межфазной границе приводит к установлению равновесия в обмене заряженными частицами между фазами и к стабилизации величины возникающего электрического потенциала. В зависимости от природы соприкасающихся фаз и характера процессов, протекающих на границе их раздела, различают следующие виды электрических потенциалов.

Электродный потенциал возникает на границе металл-раствор в результате протекания окислительно-восстановительных реакций на межфазной границе, сопровождаемых переходом катионов металла через нее.

Восстановительный потенциал возникает на границе инертный электропроводник – раствор, содержащий сопряженную окислительно-восстановительную пару, - в результате протекания окислительно-восстановительных реакций на межфазной границе за счет перехода электронов через нее. Этот потенциал раньше назывался окислительно-восстановительным.

Диффузный потенциал возникает на границе раздела двух различных растворов в результате направленного перехода ионов через границу раздела с разной скоростью.

Мембранный потенциал возникает на мембране с избирательной проницаемостью, разделяющей два различных раствора, в результате направленного перехода ионов через эту мембрану.

Э лектродом, или полуэлементом, называется система, состоящая из двух контактирующих разнородных проводников – электронного (металл) и ионного (раствор электролита), на межфазной границе между которыми возникает двойной электрический слой.

И оны, переход которых через границу раздела приводит к возникновению на ней двойного электрического слоя, называются потенциалопределяющими ионами.

Э лектрод, образовавшийся на границе между фазами, характеризуется некоторым значением электрического потенциала ц.