Потенциометрическое определение тиосульфата натрия

Определение основано на установлении точки эквивалентности при титровании раствора тиосульфата натрия раствором йода по резкому изменению потенциала системы. В качестве индикаторного используют платиновый электрод, электрод сравнения — хлорсеребряный.

2 Na₂S₂O₃ + I₂  2NaI + Na₂S₄O₆

М Na₂S₂O₃  5H₂O= 248,18 г/моль

Методика

В стакан вместимостью 50 см³ помещают 2-4 см³ анализируемого раствора (индивидуальное задание), магнитный стержень, дистиллированную воду до объема обеспечивающего условия работы.

Бюретку заполняют 0,01 моль/дм³ раствором йода, закрепляют штатив. Стакан с анализируемым раствором устанавливают на сто­лик электромагнитной мешалки, погружают в раствор электроды и приступают к тит­рованию.

Проводят ориентировочное и точное титрования согласно общим указаниям. Резуль­таты измерений заносят в таблицы аналогично таблицам 19 и 20. Объём раствора иода, израсходованный на титрование, определяют одним из графических способов нахож­дения точки эквивалентности.

Расчет результатов

Содержание вещества (г) и массовую долю (%) рассчитывают по титриметрическим формулам.

1. Кулонометрия. Кулонометрические методы анализа

Кулонометрические методы анализа основаны на измерении количества элек­тричества, израсходованного при электролизе на количественное окисление или вос­становление анализируемого вещества.

Метод использует объединённый закон Фарадея:

где:

- m - масса определяемого вещества, г;

- М - молярная масса определяемого вещества, г/моль;

- Q - количество электричества, Кл (Ф);

- F - число Фарадея, 96493 Кл  моль ^-1;

- n - число электронов, участвующих в реакции.

По способу выполнения различают прямую и косвенную кулонометрию, по технике выполнения – потенциостатическую (Е = const) и амперостатическую (I = const).

Методы прямой и косвенной кулонометрии отличаются по аппаратурному оформлению и технике определения. Прямую кулонометрию обычно проводят при контролируемом потенциале, косвенную – при постоянном значении тока.

Прямая кулонометрия используется в основном в потенциостатическом ре­жиме для определения электроактивных веществ (тяжёлых металлов или анионов), и непосредственно подвергающихся электролизу на одном из электродов. Устанавли­вают на рабочем электроде потенциал разложения Е_разл анализируемого вещества и поддерживают его постоянным. В процессе электролиза концентрация электроактив­ного вещества и ток в цепи экспоненциально убывают во времени.

Зависимость выражается уравнением:

;

где: I_t - ток в момент времени t;

I₀ - ток в момент начала электролиза;

k - константа, зависящая от площади поверхности электрода, коэффициента диффузии вещества, объёма раствора, толщины диффузного слоя;

Электролиз ведут до остаточного тока 0,01% (погрешность 1%) или 0,001% (по­грешность 0,1%).

Количество электричества определяют интегрированием

Методы определения количества электричества

1. Графическое интегрирование: записывают самописцем изменение тока как функ­цию времени и измеряют площадь под кривой – или рассчитывают по формуле:

2. Электрохимическое интегрирование при помощи приборов – кулонометров.

3. Электронное интегрирование с цифровыми счётчиками количества электричества.

Косвенная кулонометрия (кулонометрическое титрование) применяется в основном в амперостатическом режиме и заключается в тировании электроактивных или электронеактивных веществ титрантом, электроге-нерированном из вспомогательного реагента путём электролиза.