2.2. Електрохімічні методи аналізу. Кулонометрія.

В кулонометрії речовини визначають вимірюванням кількості електрики, що витрачається на їх кількісне електрохімічне перетворення. При подаванні на електроди електрохімічної комірки відповідного потенціалу відбувається електрохімічне відновлення або окиснення речовини, що визначається. Відповідно до законів електролізу, кількість речовини (г), що реагує на електроді, пропорційна кількості електрики, що проходить скрізь розчин:

,

(25)

де z – число электронов, що приймають участь в реакції; t – час електролізу, с; I – сила струму; F – число Фарадея, 96500 Кл/моль; M – молекулярна маса речовини.

Завдання для рішення

1. При кулонометричному титруванні 10 см³ розчину НСl генерованими іонами ОН^– і силі струму 5 мА еквівалентний час становить 10,5 хв. Чому дорівнює титр (мг/см³) кислоти?

2. На кулонометричне титрування розчину хлоридної кислоти генерованими іонами ОН^– і силі струму 10 мА затрачають 8,5 хв. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

3. При кулонометричному визначенні Fe²⁺ затрачають 95 Кл електрики. Чому дорівнює маса (мг) заліза в розчині?

4. На кулонометричне титрування хлоридної кислоти при силі струму 5 мА затрачають 10 хв. Яка сила струму (мА) необхідна для скорочення часу електролізу до 3 хв?

5. На кулонометричне титрування 2,5 мг дихромати калію генерованими іонами Fe²⁺ затрачають 7 хв. Чому дорівнює при цьому сила струму (мА)?

6. На кулонометричне титрування 5 мг бромід-іонів генерованими іонами Аg⁺ затрачають 360 с. Чому дорівнює при цьому сила струму (мА)?

7. На кулонометричне титрування розчину оцтової кислоти генерованими іонами ОН^– і силі струму 5 мА затрачають 7 хв. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

8. На кулонометричне титрування 3,5 мг бромід-іонів генерованими іонами Аg⁺ затрачають 5 хв. Чому дорівнює при цьому сила струму (мА)?

9. На кулонометричне титрування розчину лимонної кислоти генерованими іонами ОН^– і силі струму 5 мА затрачають 10,5 хв. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

10. На кулонометричне титрування розчину аскорбінової кислоти генерованими іонами Аg⁺ затрачають 1 хв при силі струму 5 мА. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

11. На кулонометричне титрування розчину молочної кислоти генерованими іонами ОН^– і силі струму 10 мА затрачають 6,5 хв. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

12. На кулонометричне титрування розчину аскорбінової кислоти при силі струму 10 мА затрачають 12 хв. Яка сила струму (мА) необхідна для скорочення часу електролізу до 9 хв?

13. При кулонометричному визначенні розчину оцтової кислоти затрачають 96,5 Кл електрики. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

14. При кулонометричному визначенні розчину молочної кислоти пропускають струм силою 11,5 мА протягом 20 хв. Чому дорівнює маса (мг) кислоти в аналізованому розчині?

15. При кулонометричному визначенні NH₂SCNH₂ витрачають 75 Кл електрики. Чому дорівнює маса (мг) тіосечовини в аналізованому розчині?

16. При кулонометричному визначенні кофеїну (молярна маса 194,19 г/моль) затрачають 50 Кл електрики. Чому дорівнює маса (мг) кофеїну в аналізованому розчині?

17. На кулонометричне титрування розчину перманганату калію генерованими іонами Fe²⁺ затрачають 7 хв при силі струму 15 мА. Чому дорівнює маса (мг) перманганату калію в розчині?

18. На кулонометричне титрування розчину оцтової кислоти при силі струму 5 мА затрачають 12 хв. Яка сила струму (мА) необхідна для скорочення часу електролізу до 2 хв?

19. Розчин, що містить 5,85 мг хлориду натрію, кулонометрично титрують генерованими іонами Аg⁺ силі струму 10 мА. Чому дорівнює тривалість титрування (хв)?

20. На кулонометричне титрування розчину яблучної кислоти при силі струму 13,6 мА затрачають 19 хв. Яка сила струму (мА) необхідна для скорочення часу електролізу до 10 хв?

21. На кулонометричне титрування розчину винної кислоти, отриманого зі зразка харчового продукту масою 5,7380 г, при силі струму 36,5 мА затрачають 30 хв. Чому дорівнює вміст (%) винної кислоти в аналізованому зразку?

22. При кулонометричному визначенні лимонного напою затрачають 96,5 Кл електрики. Чому дорівнює маса (г) лимонної кислоти в 1 дм³ напою?

23. При кулонометричному титруванні розчину масляної кислоти протягом 30 хв пропускають струм силою 22,5 мА. Чому дорівнює тривалість (с) титрування такого ж розчину при силі струму 20 мА?

24. На кулонометричне титрування розчину щавлевої кислоти, отриманого зі зразка харчового продукту масою 1 г, при силі струму 30 мА затрачають 10 хв. Чому дорівнює вміст (%) щавлевої кислоти в аналізованому зразку?