5.6. Определение иодид- и хлорид-ионов в их смеси
Определение основано на последовательном осаждении иодид- и хлорид-ионов раствором нитрата серебра. Вследствие различия в растворимости [ПР(AgCl) = 1,78*10-10, ПР(AgI) = 8,3 * 10-17] в первую очередь оттитровываются иодид-ионы, а затем — хлорид-ионы; в моменты завершения первой и второй реакций наблюдается резкое изменение потенциала серебряного электрода. Электродом сравнения служит насыщенных каломельный электрод (н.к.э.)
Так как Енкэ > EAgl/l-,Ag , при титровании иодид-ионов индикаторный электрод подключают к клемме со знаком (—), а н.к.э. — к клемме со знаком (+).
Когда иодид-ионы оттитрованы и начинается реакция между ионами серебра и хлорида, потенциал индикаторного электрода становится больше потенциала н.к.э., поэтому необходимо переключить электроды к соответствующим клеммам: индикаторный электрод подключают к клемме (+), а н.к.э — к клемме (—), что следует учитывать при записи результатов. Кривая титрования имеет вид, изображенный на рис. 13
Необходимо помнить, что равновесный потенциал индикаторного электрода устанавливается во времени. Поэтому показание потенциометра, особенно вблизи точки эквивалентности, следует фиксировать только после того, как ЭДС примет постоянное значение в пределах 0,1 мВ; после этого можно добавлять следующую порцию титранта.
Для уменьшения адсорбции иодид-ионов осадком AgI титрование ведут в присутствии постороннего электролита (обычно нитрата или ацетат бария). Соединительный мостик заполняют раствором сульфата калия, но не хлорида, во избежание диффундирования Cl— из соединительного мостика в титруемый раствор.
Р
ис.13
Кривая потенциометрического титрования
смеси иодид- и хлорид-ионов нитратом
серебра (I);
дифференциальная кривая (II)
Реактивы. Нитрат серебра AgN03, 0,02M титрованный раствор. Нитрат бария Ba(N03)2 10%-й раствор. Тиосульфат натрия Na2S203 * 5 H2O насыщенный раствор.
Посуда. Колба мерная (50 мл). Пипетка (10 мл). Цилиндр мерный (10—25 мл).
Аппаратура. Установка для потенциометрического титрования в комплекте с рН-метром в режиме милливольтметра. Индикаторный электрод — серебряный, электрод сравнения — н.к.э.
Выполнение работы. Подготавливают к работе серебряный электрод. Очищают его от пленки галогенидов серебра, для опускают электрод в насыщенный раствор Na2S203 • 5Н2О на 10—15 мин, а затем тщательно промывают дистиллирован водой. Высушивают поверхность электрода фильтровальной бумагой.
После этого собирают установку для титрования. Настраивают потенциометр в соответствии с инструкцией к прибору данного типа.
Анализируемый раствор смеси иодид- и хлорид-ионов доводят до метки водой в мерной колбе вместимостью 50 мл. берут пипеткой 10 мл в стакан для титрования и прибавляют: цилиндром 10 мл раствора Ba(N03)2. Бюретку заполняют раствором: AgN03. Включают магнитную мешалку и начинают ориентировочное титрование галогенидов, приливая из бюретки в стакан раствор AgN03 порциями по 0,2 мл. После каждой порции записывают объем прилитого раствора титранта и соответствующее: ему значение ЭДС цепи (Е, мВ). При этом не следует забывать о переключении электродов в тот момент, когда ЭДС начнет меняться в противоположном направлении.
Обнаружив два скачка потенциала (см. рис.13), выполняют с новой порцией анализируемого раствора точное титрование, прибавляя раствор AgN03 по 0,1 мл, а около точки эквивалентности — по 2 капли. По данным, полученным в результате второго титрования, строят две кривые: в координатах Е—V(AgNO3) и дифференциальную кривую в координатах E/V — V(AgNO3). Находят объемы в точках эквивалентности: V1 соответствует объему AgN03, затраченному на титрование иодид-ионов, V2 — объему титранта, пошедшему на титрование суммы иодид- и хлорид-ионов. Разность V2 – V1 дает объем раствора AgN03, затраченный на титрование хлорид-иона. Рассчитывают массу иодид- и хлорид-ионов в исходной смеси.