2.5.3.1. Определение иодидов и хлоридов в растворе при их совместном присутствии.

Цель работы. Методом потенциометрического титрования определить концентрацию иодидов и хлоридов в растворе при совместном присутствии.

Вводная часть. При потенциометрическом титровании раствора смеси галогенидов возможно их дифференцированное определение. Титрование проводят стандартным раствором нитрата серебра, измеряя потенциал гальванического элемента из серебряного индикаторного электрода и электрода сравнения, используя цепь с переносом. Соединительный мостик (электролитический ключ), заполняют насыщенным раствором нитрата либо сульфата калия (но не хлорида!).

При титровании галогенидов возникает гетерогенная система, в результате чего потенциал устанавливается медленно. Поэтому при точном титровании вблизи КТТ новую порцию титранта добавляют лишь после установления более или менее постоянного потенциала (дрейф потенциала не превышает 5 – 10 мВ/мин).

Для предотвращения значительной адсорбции галогенид-ионов осадком AgI титрование проводят в присутствии сильного электролита — нитрата или ацетата аммония.

Экспериментальная часть.

К аликвотной части испытуемого раствора в стакане для тирования добавляют равный объем раствора нитрата или ацетата бария.

Перед началом каждого титрования поверхность индикаторного электрода очищают от пленки галогенидов серебра. Для этого электрод опускают в 10%-ный раствор аммиака (или концентрированный раствор тиосульфата) и затем тщательно промывают дистиллированной водой.

Погружают в испытуемый раствор индикаторный электрод и конец мостика, отмеченный резиновым кольцом (во избежание загрязнения титруемого раствора хлорид-ионами), и проводят ориентировочное титрование, обнаруживая два скачка потенциала.

Выполняют точное титрование, прибавляя титрант по две капли в области обоих скачков. Объем титранта (V₁), отвечающий первому скачку потенциала, позволяет рассчитать содержание иодид-ионов в растворе. Общий расход титранта (V₂), установленный по второму скачку, соответствует суммарному содержанию ионов I^¯ и Cl^¯. Разность V₂ - V₁ отвечает содержанию хлорида в растворе.

Примечания. Растворы с осадком солей серебра следует выливать в специальные сосуды для переработки.

После завершения работы колено соединительного мостика, которое было опущено в титруемый раствор, ополаскивают раствором тиосульфата натрия или аммиака, затем дистиллированной водой. Хранят мостик таким образом, чтобы каждый конец был опущен в разные стаканы, содержащие насыщенный раствор KNO_3.

2.5.3.2. Определение свинца(II) в растворе

Цель работы. Методом потенциометрического титрования определить концентрацию свинца (II) в растворе

Вводная часть. При потенциометрическом титровании ионов свинца невозможно применение электрода первого рода (металлического свинца) из-за его большой электролитической упругости растворения. Поэтому обычно в качестве индикаторного используют электрод второго рода.

Смесь ионов гексацианоферрата(II) и гексацианоферрата (III), представляющая собой обратимую окислительно-восстановительную систему, является потенциалопределяющей в случае использования инертного электрода (обычно платинового). Потенциал такого электрода выражается уравнением Нернста:

. (1)

Электрохимическая реакция, протекающая с участием этой редокс-системы в присутствии ионов Pb²⁺ (или любого другого катиона, образующего с Fe(CN)₆^4- малорастворимый электролит) выражается уравнением:

,

(2)

Учитывая, что

(3)

и подставляя это в выражение (2), получаем

(4)

Очевидно, что потенциал индикаторного электрода отвечает величине Е, выражаемой уравнением (4), до ТЭ и уравнением (1) — после достижения ТЭ.

Ионы свинца образуют малорастворимые соединения Pb₃[Fe(CN)₆]₂ и Pb₂[Fe(CN)₆]. Поэтому, если до титрования в испытуемый раствор прибавить немного раствора соли К₃[Fe(CN)₆], то возможно образование Pb₃[Fe(CN)₆]₂.

При прибавлении раствора титранта К₄[Fe(CN)₆] ионы свинца переходят в менее растворимое соединение — гексацианоферрат(II) свинца. Поэтому в начале титрования потенциал электрода несколько возрастает за счет увеличения концентрации Fe(CN)₆^3-, а затем уменьшается. Вблизи ТЭ наблюдается достаточно резкий скачок потенциала, обусловленный изменением Е в уравнениях (1) и (4) на величину .

Экспериментальная часть

Реагенты и аппаратура

Гексацианоферрат(II) калия, стандартный 0,0500 М раствор.

Гексацианоферрат(III) калия, 1%-ный раствор.

Уксусная кислота, 1М раствор.

Индикаторный электрод, платиновый.

Электрод сравнения, хлоридсеребряный.

Выполнение определения

К аликвоте испытуемого раствора в стакане для титрования прибавляют цилиндром 20 мл раствора уксусной кислоты и 1 мл раствора гексациано-феррата(III) калия. Бюретку со стандартным раствором гексацианоферрата(II) калия закрывают трубкой с натронной известью для предотвращения разложения титранта под действием СО₂. Проводят ориентировочное титрование, обнаруживая скачок титрования. Выполняют точное титрование, прибавляя раствор титранта по две капли в области КТТ.

Содержание свинца (г) в испытуемом растворе рассчитывают с учетом состава образующегося при титровании осадка Pb₂[Fe(CN)₆].