Йодометрия и хлориодиметрия
5.3.1. Рассчитайте молярную массу эквивалента дихромата калия K2Cr2O7 в реакции с йодом I2 в кислой среде. Решение. Запишем реакцию и соответствующие полуреакции в ионной форме: 6KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4 (разб) = 3I2 + Cr2(SO4)3 + 7H2O + 4K2SO4
Cr2O72- + 6e + 14H+ ® 2Cr3+ + 7H2O 1, окислитель 2I- - 2e ® I2 3, восстановитель Молярная масса эквивалента для реагента в ОВ процессе равна его молярной массе, делённой на число электронов в соответствующей полуреакции: M(1/6K2Cr2O7) = 1/6× 294,19 г/моль = 49,031 г/моль 5.3.2. Для определения аскорбиновой кислоты в лекарственном препарате йодометрическим методом приготовили 125 см3 раствора, содержащего 0,4025 г препарата, и оттитровали его 45,4 см3 стандартного раствора иода с титриметрическим фактором пересчёта по аскорбиновой кислоте, равным 0,008806 г/см3. Рассчитайте массу и массовую долю W аскорбиновой кислоты в препарате. Решение. Поскольку титриметрический фактор пересчёта – это масса определяемого вещества (в данном случае – аскорбиновой кислоты), реагирующая с 1 мл титранта, то общая масса аскорбиновой кислоты m (ас. кис.) равна: m (ас.кис.) = t (I2/аскорбиновая кислота)V = 0,008806 г/см3 × 45,4 см3 = 0,3998г Массовая доля аскорбиновой кислоты:
W, % = = = 99,33 %
5.3.3. В таблице приведены примеры титрований. Определить, какой метод использован в каждом случае: а) прямое титрование; б) обратное титрование; в) титрование по заместителю. Привести формулу для расчётов результатов анализа.
Решение:В таблице приведены примеры заместительных титрований. 1) n(Cu2+) = n(Na2S2O3) c(Cu2+)V (Cu2+) = c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3) c(Cu2+) = c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)/V(Cu2+) m (Cu2+) = c (Cu2+)·M(Cu2+)·V(Cu2+)
2) n(H+) = n(Na2S2O3) c (H+)V (H+) = c (Na2S2O3)V (Na2S2O3) c (H+) = c(Na2S2O3)·V (Na2S2O3)/ V (H+) m (H+) = c (H+)M (H+)V (H+)
3) n ( Cr2O72-) = n (Na2S2O3) = n ( I2) c ( Cr2O72-)V (Cr2O72-) = c (Na2S2O3)V (Na2S2O3) c ( Cr2O72-) =c(Na2S2O3)·V (Na2S2O3)/ V (Cr2O72-) m (Cr2O72-) = c ( Cr2O72-)M ( Cr2O72-)V (Cr2O72-) 5.3.4. Для определения меди (II) методом заместительного (косвенного) титрования из анализируемого раствора соли меди (II) объёмом V = 100 см3 отобрали аликвотную часть 15 см3, прибавили к ней разбавленную серную кислоту и избыток (по сравнению с ожидаемым стехиометрическим количеством) раствора иодида калия. Выделившийся йод оттитровали стандартным раствором тиосульфата натрия объёмом V (Na2S2O3) = 6 см3 с концентрацией c (Na2S2O3) = 0,0500 моль/дм3. Рассчитайте концентрацию, титр и массу меди (II) в анализируемом растворе. Решение. При введении иодид - ионов в кислый раствор меди (II) выделяется молекулярный йод: 2Cu2+ + 4I- = 2CuI ¯ + I2 в количестве, эквивалентном вступившей в реакцию меди (II). Образовавшийся йод реагирует с эквивалентным количеством титранта – тиосульфатом натрия с образованием тетратионата натрия: I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 Таким образом, эквивалентные количества прореагировавших меди (II), иода и тиосульфата натрия одинаковы: n (Cu2+ ) = n ( I2) = n (Na2S2O3) c (Cu2+ )V (Cu2+ ) = c (Na2S2O3) V (Na2S2O3) Отсюда концентрация меди (II): c (Cu2+) = = = 0,0200 моль/л. Титр меди (II): T (Cu2+) = c (Cu2+) M (Cu2+)×10-3 = 0,0200 × 63,546 × 10-3 = 0,001271 г/мл. Масса меди (II) в анализируемом растворе объёмом V = 100 мл: m (Cu2+) = T (Cu2+) × 100 = 0,001271 × 100 = 0,1271 г. 5.3.5. Определить молярную массу эквивалентов окислителя и восстановителя в реакциях: А)I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- I2 + 2e ® 2I- 1, окислитель 2S2O32- - 2e ® S4O62- 1, восстановитель
M ( I2) = × M (I2) = × 126,90 г/моль × 2 = 126,90 г/моль M ( S2O32-) = × M (S2O32-) = × 112 г/моль = 56 г/моль Б) H2SO3 + I2 + H2O = SO42- + 2I- + 4H+
H2SO3 + H2O – 2e ® SO42- + 4H+ 1, восстановитель I2 + 2e ®2I- 1, окислитель
M ( I2) = × M (I2) = × 126,90 г/моль × 2 = 126,90 г/моль M ( H2SO3) = × M (H2SO3) = × 82 г/моль = 41 г/моль В) HAsO2 + I2 + 2H2O = H3AsO4 + 2I- + 2H+
HAsO2 + 2H2O– 2e ® H3AsO4 + 2H+ 1, восстановитель I2 + 2e ®2I- 1, окислитель
M ( I2) = × M (I2) = × 126,90 г/моль × 2 = 126,90 г/моль M ( HAsO2) = × M (HAsO2) = × 108 г/моль = 54 г/моль
Г) N2H4 + 2 I2 = N2 + 4I- + 4H+
N2H4 - 4e ® N2 + 4H+ 1, восстановитель I2 + 2e ®2I- 2, окислитель
M ( I2) = × M (I2) = × 126,90 г/моль × 2 = 126,90 г/моль M ( N2H4) = × M (N2H4) = × 64 г/моль = 16 г/моль
Д) IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O 2 IO3- + 12H+ + 10 e ® I2 + 6H2O 1, окислитель 2I- - 2e ® I2 5, восстановитель
M (I-) = 126,90 г/моль M (1/5 IO3-) =1/5 × M (IO3-) = 1/5 × 175 г/моль = 35 г/моль 5.3.6. Определите индикаторную ошибку при ОВ титровании раствора железа (III) стандартным раствором сульфата церия (IV) в присутствии индикатора ферроина (Eo = 1,06 B). Стандартные ОВ потенциалы редокс-пар, участвующих в реакции, равны при комнатной температуре: для Ce(IV)| Ce(III) E1o = 1,44 B; для Fe(III)| Fe(II) E2o = 0,771 B. Решение.При титровании протекает реакция: Fe 2+ + Ce 4+ = Fe 3+ + Ce 3+ Потенциал раствора в ТЭ согласно изложенному ранее равен: EТЭ = (E1o + E2o)/2 = (1,44 + 0,771)/2 = 1,11 В Потенциал раствора в КТТ равен потенциалу индикатора: Eктт = 1,06 В. Потенциал в КТТ несколько меньше потенциала в ТЭ, раствор недотитрован, имеется некоторое количество неоттитрованного железа (II), индикаторная ошибка отрицательна. Очевидно, что относительная индикаторная ошибка X (в процентах) равна: X = , где n(Fe 2+) и n(Fe 3+) – соответственно количество железа (II) и железа (III) в КТТ. Определим, сколько железа (III) приходится на одну часть железа (II) в КТТ. До ТЭ (т.е. в данном случае – в КТТ) реальный потенциал раствор EКТТ равен реальному потенциалу редокс-пары Fe(III)| Fe(II), который выражается уравнением Нернста: EКТТ = E1o + 0,059 lg . Отсюда: lg = = = 4,8983, = 79120. Таким образом, на одну часть железа (II) в КТТ приходится 79120 частей железа(III). Следовательно, X = ≈ - 0,0013 % Индикаторная ошибка незначительна, недотитрованно всего 0,0013 % железа (II). Тот же результат получается, если для расчёта величины индикаторной ошибки ОВ титрования воспользоваться непосредственно формулой:
X =
X = = 0,0013 %
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2542)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |