2. Цель и задачи работы

Ознакомиться с потенциометрическим методом титрования. 0пределить содержание Fе²⁺ титрованием раствором бихромата калия.

3. Порядок выполнения работы

Включают потенциометр в сеть и прогревают его в течение 15 минут. Знакомятся с устройством и работой потенциометра по инструкции.

Исследуемый раствор соли Мора (15 мл) помещают в стаканчик для титрования, подкисляют 2,5 мл Н₂ SO₄ (1:4), доливают водой, опускают электроды, измеряют ЭДС составленной цепи. К стаканчику подводят кончик бюретки с раствором K₂ Cr₂O₇ и прибавляют по I мл, каждый paз перемешивая раствор и измеряя ЭДС. После скачка ЭДС отмечают еще несколько точек и строят график.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Потенциал электрода в эквивалентной точке рассчитывается по формуле

,

где n₁ - число электронов, отдаваемых железом ();

n₂ - число электронов, принимаемых ионами Сч₂О₇^2- ;

Е₁ - пoтенциал системы Fe³⁺/Fe²⁺;

Е₂ - потенциал системы Сч₂O₇^2-/Сч³⁺.

Содержание железа находят по формуле

Q = NV_K2Cr2O7Э_Fe10^-3 г.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Понятие о гальваническом элементе, электролизере. Законы Фарадея.

2. Схематическая запись и реакции, протекающие в гальванических

элементах. . ..

3. Термодинамика гальванического элемента.

4. Нахождение термодинамических характеристик реакции через ЭДС

процесса.

5. Двойной электрический слой. Выражение ЭДС через межфазные

скачки потенциала.

6. Методы измерения ЭДС. Нормальный элемент Вестона.

7. Классификация электродов. Водородный и каломельный электроды.

8. Стеклянный электрод.

9. Потенциометрическое титрование.

10. Методика выполнения работы.

Список литературы

1. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. - М.: Высшая школа, 1973.

2. Краткий курс физической химии. - М.: Высшая школа, 1978.

3. Физическая химия /Под ред. К.С. Краснова. - М.: Высшая школа, 1982.

4. Практикум по физической химии /Под ред. С.В.Горбачева. - М.: Высшая школа, 1974.

5. Быковский В.С. Физическая химия. Часть вторая: Учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003.

Лабораторная работа № 4

«ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ПЕРВОГО ПОРЯДКА»

1. Общие сведения

В работе изучается скорость инверсии тростникового сахара. Процесс инверсии сахара является гидролитическим расщеплением сахарозы

C₁₂H₂₂O₁₁ на глюкозу и фруктозу и сопровождается изменением направления угла вращения плоскости поляризации

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О = С₆Н₁₂О₆ (глюкоза)+ С₆Н₁₂О₆(фруктоза).

Эта реакция практически необратима и по своему механизму относится к бимолекулярным. Следовательно, скорость ее может быть рассчитана по уравнению

-dc/dt = kC_C12H22O11C_H2O.

Поскольку инверсия протекает в водном растворе, где молярная концентрация воды значительно больше молярной концентрации сахарозы, то убыль H₂O за счет реакции мала по сравнению с общим количеством воды в системе, и содержание ее в сравнительно концентрированных растворах можно считать постоянным. Поэтому уравнение преобразуется

-dc/dt = k^`C_C12H22O11.

Таким образом, скорость инверсии зависит только от концентрации сахара, т.е. эта реакция протекает как реакция первого порядка, и константа скорости инверсии сахара может быть рассчитана по уравнению

где Со - концентрация сахара в исходном растворе;

С_х - концентрация сахара, прореагировавшего за время t .

За изменением концентрации сахара следят с помощью поляриметра по изменению угла вращения плоскости поляризации света. Тростниковый сахар вращает плоскость поляризации вправо ( = 66,55⁰), а смесь продуктов инверсии - влево, так как глюкоза вращает вправо (= 52,5⁰ ), а фруктоза - влево ( = 91,9°). Поэтому по мере протекания инверсии угол вращения плоскости поляризации уменьшается, падает до нуля и затем становится отрицательным. Окончанию реакции соответствует предельное, не изменяющееся больше, отрицательное значение угла вращения _.