Задания для выполнения в процессе самоподготовки

2.7. Рассчитайте условный реальный потенциал серебряного электрода (первого рода) Ag⁺/Ag при комнатной температуре, если концентрация и коэффициент активности катионов серебра равны с(Ag⁺)=0,1000 моль/дм³, f(Ag⁺)= 0,7500; условный стандартный потенциал рассматриваемого электрода при комнатной температуре равен Е° =0,7994 В.

2.8. Рассчитайте условный стандартный потенциал каломельного электрода Hg|Hg₂Cl₂, KC1 (второго рода) при 25°С, если при той же температуре стандартный потенциал ртутного электрода Hg²⁺₂|Hg (электрод первого рода) равен Е°(Hg²⁺₂|Hg)=0,792 В, а произведение растворимости каломели Hg₂Cl₂ ПР(Hg₂Cl₂) = 1,3∙10^-18.

2.9. Построить кривые потенциометрического титрования в координатах E-V и ΔЕ/ΔV-V и определить в концентрацию НС1, если при титровании 20,0 см³ анализируемого раствора кислоты 0,1000 моль/дм³ NaOH получили следующие результаты:

V(NaOH),см3	10,0	18,00	19,0	19,9	20,0	20,1	21,0	22,0
рН	1,48	2,28	2,59	3,60	7,00	10,60	11,49	11,68
Е, мВ	860	132	150	209	406	615	666	768

2.10. Определить концентрацию NaCl в растворе (г/дм³), если при потенциометрическом титровании 20,0 см³ раствора 0,2000 моль/дм³ AgNO₃ получили следующие результаты:

V(AgNO3), см3	15,0	20,0	22,0	24,0	24,5	24,9	25,0	25,1	25,5
Е, мВ	307	328	342	370	388	428	517	606	646

2.11. Навеску сульфамидного препарата растворили в 10,0 см³ разбавленной хлороводородной кислоты и получили анализируемый раствор, который разбавили дистиллированной водой до 100,0 см³ и получили испытуемый раствор. Провели потенциометрическое титрование испытуемого раствора стандартным 0,0500 моль/дм³ раствором нитрита натрия и получили следующие результаты (V- объем прибавленного титранта, Е – ЭДС цепи):

V(NaNO2 ),см3	15,00	15,05	15,10	15,15	15,20	15,25
Е, мВ	320	340	450	568	610	615

Определите молярную концентрацию сульфамидного препарата в анализируемом растворе.

2.12. Для определения SO₃ в цементе навеску цемента массой m (г) растворили, отфильтровали и раствор пропустили через хроматографическую колонку, содержащую катионит в Н⁺-форме. Элюат и промывные воды собрали в мерную колбу вместимостью 100,0 см³, довели водой до метки. 25,0 см³ полученного раствора оттитровали потенциометрически на автотитраторе 0,1000 моль/дм³ раствором NaOH и получили следующие результаты:

Вариант	1	2	3
m(цемента), г	1,0000	0,8500	1,0075
V(NaOH), см3	1,56	1,05	0,98

Определить массовую долю (%) SO₃ в цементе.

2.13. Анализируемый образец соли Мора массой 0,3922 г растворили в серной кислоте с молярной концентрацией 0,5000 моль/дм³, провели потенциометрическое титрование железа (II) стандартным раствором сульфата церия (IV) с молярной концентрацией эквивалента 0,0500 моль/дм³ и получили следующие результаты (V- объем прибавленного титранта, Е – ЭДС цепи):

V(Се(SO4)2),см3	10,00	18,00	19,80	20,00	20,20	22,00	30,00
Е, мВ	771	830	889	1110	1332	1391	1453

Определите массовую долю (%) железа (II) в анализируемом образце графическим и расчетным методами.

2.13. Навеску лекарственного препарата массой m (г), содержащего амидопирин (М=231,3 г/моль) и индифферентные примеси, растворили в безводной уксусной кислоте, добавили дихлорэтан и оттитровали 0,1000 моль/дм³ НСlO₄ (К=0,9109) в ледяной уксусной кислоте. Вычислить массовую долю (%) амидопирина в препарате по следующим результатам потенциометрического титрования:

V(НСlO4), см3	3,8	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8	5,0	5,2
Е, мВ, если m=0,1260 г	355	360	382	523	579	597	611	620
Е, мВ, если m=0,1256 г	344	357	381	516	587	604	617	–

Положение точки эквивалентности определить по методу Грана.

3. Лабораторная работа

3.1 УИРС. Определение содержания хлороводородной и борной кислот в смеси методом потенциометрического титрования

Дифференцированное титрование смеси хлороводородной и борной кислот в водных растворах невозможно в связи с низким значением константы ионизации борной кислоты (рК = 9,15). Однако, ее кислотные свойства можно усилить, вводя в раствор такие органические вещества, как маннит или глицерин, образующие комплексные бороманнитную (рК = 5,0) или бороглицериновую (рК = 5,3) кислоты, например:

С Н₂-ОН Н₂С-О_{\ /} О-СН₂ ^-

  В 

2 СН₂-ОН + Н₃ВО₃  НС-О^{/ \}О-СН Н⁺ + 3Н₂О

  

СН₂-ОН Н₂С-ОН НО-СН₂

Вначале смесь кислот титруют без добавления указанных органических веществ стандартным раствором гидроксида натрия. При этом оттитровывается сильная хлороводородная кислота:

НСI + NaOH  NaCI + H₂O

После этого прибавляют, например, глицерин и титруют образовавшуюся бороглицериновую кислоту:

Н₂С-О_{\ /} О-СН₂ ^_ Н₂С-О_{\ /} О-СН₂ ^_

 В   В 

НС-О^{/ \}О-СН Н⁺ + NaOH  НС-О^{/ \}О-СН Na⁺ + H₂O

   

Н₂С-ОН НО-СН₂ Н₂С-ОН НО-СН₂

На кривой потенциометрического титрования в соответствии с этим будут наблюдаться два скачка титрования: первый – отвечает титрованию хлороводородной кислоты, второй – бороглицериновой.

Реактивы:

Гидроксид натрия, С_э(NaOH)=0,1000 моль/дм³;

Глицерин, х. ч.

Методика выполнения работы

Определения выполняют методом потенциометрического титрования с использованием в качестве индикаторного – стеклянный электрод. Титрантом является 0,1000 моль/дм³ раствор гидроксида натрия. Для титрования отбирают пипеткой 20,0 см³ исследуемой пробы и титруют ее раствором гидроксида натрия до первого скачка потенциала, затем прибавляют 10,0 см³ глицерина и продолжают титрование. После второго скачка потенциала прибавляют еще 3-4 порции титранта.

Рассчитывают содержание хлороводородной и борной кислот в их смеси (в г/см³) по формулам титриметрического анализа.