Еталонна відповідь

Варіант №23

1. Дати визначення потенцірметричному титруванню. Потенціометри. Приклади потенціометричних визначень.

Потенціометричне титрування полягає в тому, що точку еквівалентності при титруванні визначають за різкою зміною різниці потенціалів пари електродів, які поміщені в аналітичному розчині. Найчастіше в методі використовують такі реакції:

Ø осадження;

Ø окислення відновлення;

Ø нейтралізації.

Реакції, які використовуються при потенціометричному титруванні повинні бути практично не оборотними, протікати з великою швидкістю і тільки в певному напрямі, а в точці еквівалентності повинна проходити помітна зміна потенціалу індикаторного електрода (скачок потенціалу). Потенціометричне титрування проводять так: в аналізуючий розчин занурюють електродну пару і після додавання певної порції титр анта вимірюють електродний потенціал. Результати титрування вносять в таблицю і будують криві титрування, на осі абсцис відкладають об’єм добавленого розчину, а на осі ординат електродний потенціал (мВ). В точці еквівалентності плавний характер кривої змінюється. По ньому визначають витрати робочого розчину на реакції. Розрахунок ведуть за звичайною формулою об’ємного аналізу:

V1*C1= V2*C2 C(x) = C1*V1/Vx

Принцип дії поляриметра.

Натуральне світло – це поперечні електромагнітні хвилі: коливання відбуваються у площині, перпендикулярній до напряму розповсюдження хвилі. Напрями коливань у цій площині є різноманітними (рис. 8). Існують кристали – поляризатори, при проходженні через які світло стає поляризованим, тобто коливання електромагнітної хвилі відбуваються тільки в одному напрямі, коливання ж у інших напрямах поляризатор не пропускає. Площину, яка збігається з цим напрямом та напрямом розповсюдження хвилі, називають площиною поляризації.

Безперечно, що через два поляризатори із взаємоперпендикулярними площинами поляризації (другий поляризатор називають аналізатором) натуральне світло не пройде (рис. 9).

За відношенням до поляризованого світла всі речовини поділяють на оптично активні й неактивні. Перші здатні обертати площину поляризації поляризованого світла на певний кут у лівий або правий бік.

Оптична активність зумовлена несиметричною будовою молекул. Наприклад, у циклогексана – молекула симетрична та оптично неактивна, а у метилциклогексана – несиметрична, оптично активна.

Для оптично активної хімічно чистої речовини кут обертання площини поляризації  залежить від товщини шару речовини l, її густини  і оптичної активності, яку характеризує питоме обертання :

 =  l . (1)

У випадку розчинів залежність (1) трансформується у вираз:

 =  lс, (2)

де с – концентрація розчину.

Питоме обертання , крім природи речовини, залежить від температури і довжини хвилі поляризованого світла.

Кут обертання визначають за допомогою поляриметрів, основними вузлами яких є поляризатор (джерело поляризованого світла) й аналізатор, який, власне, дає змогу визначити цей кут. Якщо між поляризатором та аналізатором, налаштованими на “темноту” (площини поляризації взаємоперпендикулярні), розташувати кювету з розчином оптично активної речовини, то за аналізатором фіксується освітленість. Аналізатор треба повернути на певний кут, щоб відновити відсутність світла поза ним. Цей кут і є шуканим кутом обертання площини поляризації.

І снує декілька модифікацій поляриметрів для вимірювання кута обертання площини поляризації. На рис. 1 зображено круговий поляриметр.

Як поляризатор використовують призму Ніколя або поляроїдну плівку, що обертається і зв’язана зі шкалою 3. Обертанням аналізатора в окулярі 2 приладу домагаються однакової освітленості полів (це засвідчує співпадання його оптичної осі з площиною поляризації) і за шкалою заміряють кут повороту аналізатора. Кювету (трубку зі знімними скельцями) перед вимірюванням промивають дистильованою водою, споліскують і заповнюють досліджуваним розчином, стежачи за тим, щоб при накладанні торцевого скельця у кюветі не залишались бульбашки повітря. Робоча довжина кювети становить 1 дм.

Застосовують також клинові поляриметри, в яких аналізатор закріплений нерухомо і представляє собою плоскопаралельну пластину із правообертаючого та два клини з лівообертаючого кварцу. Один з клинів нерухомий, інший пересувається щодо першого за допомогою мікрометричного гвинта, зв’язаного зі шкалою, вирівнюючи при цьому освітленість полів в окулярі приладу.

Найчастіше поляриметричний метод застосовують при аналізі вуглеводнів, зокрема сахарози і глюкози.