Методика виконання роботи

Визначення титру ДДТК по міді. У стаканчик для титрування відбирають піпеткою 5 мл 0,002 М стандартного розчину Cu(NO₃)₂, додають 30 мл фонового електроліту – 0,1 М хлористого калію. Встановлюють напругу 0,8–0,9 В і занурюють електроди в розчин. Вмикають мішалку. До вмісту склянки додають з мікробюретки по 0,1 мл розчин диетілдитіокарбамінату натрію і записують показання мікрогальванометра через ~10 с після додавання кожної порції титранту. Реагент додають до різкого підйому струму, зафіксувавши 3–4 точки на цьому підйомі. Будують графік у координатах показання мікроамперметра – кількість доданого ДДТК у мл. Знаходять точку еквівалентності і розраховують титр ДДТК по міді.

Визначення титру ДДТК по кадмію. Визначення титру проводять аналогічно визначенню. У стаканчик для титрування відбирають 5 мл 0,002 М стандартного розчину кадмію, додають –3 0 мл KCl і титрують 0,01 М розчином диетілдитіокарбамінату. Будують графік. Розраховують:

Примітка. Знаючи титр , можна розрахувативикористовуючи наступну формулу

Перевірте, чи сходяться у Вас експериментально отримані дані і розрахункові.

Визначення Cu²⁺ у присутності Cd²⁺. Аналізовану суміш розбавляють дистильованою водою в мірній колбі до мітки. V_колби=100 мл. Ретельно перемішують. У стаканчик для титрування відбирають 10 мл аналізованого розчину, додають 5 мл 0,001 М розчину азотнокислого свинцю, 15 мл розчину хлористого калію і титрують ДДТК, додаючи реагент по 0,1 мл. Титрування проводять до різкого збільшення струму в ланцюзі (рис. 7.25, кр. 2 і 3). Будують графік. Визначають точку еквівалентності. Розраховують вміст міді (II) за формулою

де – об’єм титранту, що пішов на реакцію з міддю.

Титрування суміші Cu²⁺ і Cd²⁺ без додавання Pb(NO₃)₂. Відбирають у стаканчик для титрування 10 мл аналізованого розчину, додають 30 мл фонового електроліту – KCl. Встановлюють напругу 0,8–0,9 В і занурюють електроди в розчин. Вмикають перемішування і титрують аналізуємий розчин диетілдитіокарбамінатом натрію, додаючи реагент по 0,1 мл і записуючи показання мікрогальванометра через 10–15 с після додавання чергової порції титранта. Титрування закінчують після різкого збільшення струму в ланцюзі. Будують графік у координатах показання мікрогальванометра – кількість доданого ДДТК у мл. Знаходять об’єм диетілдитіокарбамінату, що пішов на титрування суми Cu²⁺ і Cd²⁺ (V_^’ рис. 7.25, кр. 1). Визначають за різницею об’єм ДДТК, що пішов на титрування кадмію.

Розраховують вміст кадмію:

7.8. Визначення цинку або кадмію з їх сульфатів 8-меркаптохіноліном Принцип методу

Органічний сірковмісний реагент взаємодіє з металами групи сірководню і сірчистого амонію (Zn²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, In³⁺, Ag⁺, Pb²⁺, Au³⁺, Mo⁶⁺, Pd²⁺), утворює міцні внутрішньокомплексні, малорозчинні сполуки (ВКС), структурні формули яких мають вигляд:

Завдяки наявності сульфогідрильної групи (–SH) 8-меркатохінолін (тіооксин) легко окисляється на мікроаноді. Вольтамперна крива (рис. 26, кр. 1) має одну площадку граничного дифузійного струму при 0,8–1,0 В. Більшість кривих амперометричного титрування перехідних металів мають - подібну форму (рис. 726, кр. 2). Іноді, також як і для ДДТК (робота 7.6), якщо визначений метало-іон зв'язаний у відносно неміцні комплексні сполуки з іонами фонового електроліту, при титруванні фіксуються і «аномальні» контури кривих (рис. 7.26, кр. 3) за рахунок окиснювання проміжних продуктів реакцій.

Рис. 7.26. Вольтамперна крива 8-меркаптохіноліна (1) і криві амперометричного титрування Zn²⁺ (2), AuCl₄^– - реакція йде ступінчато (3); HgAc₄^2– (4) розчином RSH

У кислих середовищах 8-меркаптохінолін (RSH) може відновлювати метало-іони, що мають високий редокс потенціал, переходячи при цьому в дисульфід. Наприклад:

Якщо в розчині знаходяться кілька компонентів, можливе їх послідовне титрування. Для диференційованого титрування необхідно, щоб реакції в розчині перебігали послідовно, а електрохімічні властивості компонентів забезпечували фіксацію точок еквівалентності.

Цинк (II) реагує з RSH на фоні ацетату натрію з утворенням міцних ВКС. Cu(RS)₂ – коричневий осад і Zn(RS)₂ – білий. Точці еквівалентності відповідає мольне співвідношення [Zn²⁺(Cu²⁺)]:[RSH], яке дорівнює 1:2. Форма кривих титрування наведена на рис. 7.26, кр. 2. В ацетатних буферних розчинах мідь утворює при титруванні її 8-меркаптохіноліном розчинні проміжні комплекси зеленого кольору, що окиснюються на мікроаноді і криві здобувають колоколоподібну форму, аналогічну кр. 4 (рис. 7.26).

Необхідні прилади, реагенти і посуд

1. Амперометрична установка з Pt обертовим мікроанодом і каломельний електрод порівняння.

2. Мірний циліндр місткістю 50 мл.

3. Мікробюретка 2–5 мл.

4. Стаканчик для титрування місткістю 50 мл.

5. Розчин ацетату натрію, 0,5 М.

6. Ацетатний буферний розчин з рН=3,2.

7. Розчин 8-меркаптохіноліну 0,02 М.

8. Аналізований розчин CuSO₄.