Условия кулонометрических определений:

1. Практически всё количество электричества должно расходоваться на превращение анализируемого вещества (100% выход по току), т.е. побочные реакции должны отсут­ствовать. Для этого вспомогательный реагент добавляют в большом избытке по отно­шению к определяемому веществу (в 100-кратном).

2. Точное фиксирование момента завершения реакции. С этой целью применяют визу­альные (с использованием химических индикаторов) и инструментальные (оптические или электрохимические) способы.

3. Точное определение количества электричества и времени электролиза. Для изме­рения тока и времени применяют соответственно миллиамперметры и электрические хрононометры или секундомеры.

Метод косвенной кулонометрии применяется для определения неорганических и органических соединений с использованием всех методов титрования (кислотно-основного, окислительно-восстановительного, осадительного, комплексометрического).

Определение тиосульфата натрия методом кулонометрического титрования

Метод основан на измерении количества электричества, затраченного на коли­чественное электрохимическое получение из йодида калия титранта йода, необходимого для взаимодействия с тиосульфат-ионами. Конечная точка титрования фиксируется ви­зуально по посинению индикатора крахмала.

В ячейке протекают реакции:

Катодная реакция: (An - Pt) 2 Н⁺ + 2е_-  H₂

Анодная реакция: (Kt-W) 2 I^- - 2е^-  I₂

Химическая окислительно-восстановительная реакция:

2 Na₂S₂O₃ + I₂  2NaI + Na₂S₄O₆

2 S₂O₃^2- - 2e^-  S₄O₆^2-

I₂ + 2e^-  2I^-

Методика

1. Ознакомление с кулонометрической установкой, подготовка её к работе (по инст­рукции к прибору).

2. Приготовление раствора для электролиза.

В ячейку для электролиза (стакан вместимостью 100 см³) помещают 10 см³ 0,1 моль/дм³ раствора йодида калия, 10 см³ 510^-4 моль/дм³ раствора тиосульфата на­трия, 1-2 см³ 0,01 моль/дм³ раствора серной кислоты и 1 см³ раствора крахма­ла.

3. Проведение ориентировочного титрования с целью приблизительной оценки вре­мени электролиза и установления постоянного строго определённого значения тока электролиза при последующем точном титровании. Титруют тиосульфат-ион в ана­лизируемом растворе при включённой мешалке и фиксируют время от момента включения ячейки в цепь до появления синей окраски раствора. Отключают ячейку.

4. Проведение предэлектролиза фонового раствора при установленном постоянном значении тока для электроокисления или электровостановления примесей, содер­жащихся в фоновом электролите. Для этого в ячейку снова помещают все необхо­димые растворы, кроме анализируемого. Замыкают цепь, фиксируя по миллиам­перметру значение тока и, в случае необходимости, регулируя его реостатом. Мо­мент окончания предэлектролиза определяют по голубой окраске раствора, цепь размыкают.

5. Проведение точного титрования. К фоновому электролиту прибавляют несколько капель раствора тиосульфата натрия до исчезновения голубой окраски раствора при включённой электромешалке, точный объём анализируемого раствора тио­сульфата натрия (индивидуальное задание), включают ячейку в цепь и одновре­менно включают секундомер. В процессе проведения электролиза следят за посто­янством значения тока.

По достижении конечной точки титрования (появлению синей окраски раствора) одновременно размыкают цепь и останавливают секундомер.

Измерения повторяют не менее 3 раз, причём очередную порцию анализируе­мого раствора прибавляют в тот же стакан без удаления ранее оттитрованного рас­твора. Полученные результаты записывают в таблицу.

3. Расчёт результатов.

=158 г/моль.