Цериметрия.

Стандартизация 0,1 М раствора сульфата церия(IV) по

раствору тиосульфата натрия с известным К_П (способ пипетирования)

2 Ce(SO₄)₂ + 4 KI = Ce₂(SO₄)₃ + 2 K₂SO₄ + I₂

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆

Методика: В склянку с притёртой пробкой вместимостью 250 см³ помещают 20 см³ раствора сульфата церия(IV), добавляют 10 см³ раствора серной кислоты (1:9), 0,5 г Na₂CO₃, 3 г KI, быстро закрывают склянку пробкой, перемешивают и оставляют стоять 10 минут. Затем обмывают пробку водой и титруют выделившийся йод 0,1 М раствором тиосульфата натрия до соломенно-жёлтой окраски раствора, добавляют 2 см³ раствора крахмала и продолжают медленно титровать при тщательном перемешивании до обесцвечивания раствора.

Параллельно проводят «холостой опыт», для чего к 20 см³ воды добавляют 10 см³ раствора серной кислоты (1:9), 0,5 г Na₂CO₃, 3 г KI и титруют, как описано выше.

К_П 0,1 М Ce(SO₄)₂ рассчитывают по формуле:

; где:

V - объём 0,1 М раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование раствора сульфата церия;

V₁ - объём 0,1 М раствора тиосульфата натрия, израсходованного на «холостое» титрование;

K_ст - коэффициент поправки 0,1 М раствора тиосульфата натрия;

V₂ - объём 0,1 М раствора сульфата церия, взятый для титрования.

5. Инструментальный анализ.

   1. Электрохимические методы анализа

      1. Потенциометрия.

Потенциометрический метод основан на измерении потенциала электрода, погружённого в анализируемый раствор.

Потенциометрические методы анализа основаны на использовании зависи­мости электродвижущей силы (ЭДС) электрохимической ячейки от концентрации ана­лизируемого вещества в растворе.

В идеальном случае эта зависимость описывается уравнением Нернста:

Измеряют ЭДС специально подобранной электродной пары, состоящей из ин­дикаторного электрода и электрода сравнения, опущенных в анализируемый раствор, компенсационным или некомпенсационным способами.

Индикаторные электроды:

а) Активные металлические электроды (Аg, Сu, Рb), потенциал которых зависит от ак­тивности собственных ионов в растворе.

б) Инертные металлические электроды (Pt, Аu), потенциал которых зависит от соот­ношения Ox/Red в растворе. Например, электрод платиновый (ЭПВ) для измерения потенциалов окислительно-восстановительных пар; перед эксплуатацией индикатор­ную часть электрода обезжиривают спиртом или ацетоном, промывают дистиллиро­ванной водой, высушивают фильтровальной бумагой;

в) ионселективные (мембранные) электроды с твёрдой, жидкой или стеклянной мем­браной, ферментные ионселективные электроды. Электрод стеклянный (ЭСЛ) для из­мерения активности ионов Н⁺ (величины рН); перед эксплуатацией вымачивают не менее 24 часов в 0,1 моль/дм³ растворе хлороводородной кислоты, промывают дистиллиро­ванной водой, высушивают фильтровальной бумагой.

Электроды сравнения:

а) электрод хлорсеребряный (НХС, ЭВЛ); промывают электрод дистил-лированной водой, заливают насыщенным раствором хлорида калия и выдерживают в этом растворе 24-48 часов;

(перед эксплуатацией удаляют пробку из бокового отверстия)

б) каломельный электрод

Определение активности ионов и окислительно-восстановительных потенциалов проводят на рН-метрах или универсальных иономерах (ЭВ-74).

Основными частями потенциометрической установки являются: источник тока, потенциометрический мостик, гальванометр, электроды.

В аналитической практике применяют прямую и косвенную потенциометрию (потенциометрическое титрование).

Прямая потенциометрия – метод определения концентрации ионов, основанный на измерении электрохимического потенциала индикаторного электрода, погружённого в исследуемый раствор. Применяется для определения активности Н⁺, Аg⁺, Нg ²⁺, Са ²⁺, Мg ²⁺, Zn ²⁺, Pb ²⁺, K⁺, Na⁺, NО₃^-, S^2-, галогенид-ионов.

Концентрацию определяемого иона в анализируемом растворе находят по градуировочному графику, построенному в координатах Е - рС (С - концентрация стандартных растворов) или расчётным путём, используя уравнение, описывающее зависимость потенциала электрода от активности (концентрации) анализируемых ионов в растворе:

Метод применяется также для исследования реакций в растворах, определения различных характеристик вещества: установление состава и констант устойчивости комплексных соединений, определение констант ионизации кислот и оснований, рН и буферных ёмкостей буферных растворов, произведения растворимости.