Аналитическая химия: Сборник задач. Лебедева М.И - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

56
Решение. В любой момент титрования раствор содержит две окисли-
тельно-восстановительные пары Fe
3+
/Fe
2+
и
−2
72
OCr
/2Cr
3+
.
Для расчёта потенциала до точки эквивалентности при избытке
Fe
2+
-ионов
можно использовать уравнение Нернста:
Е = 0,77 + 0,059 lg ([Fe
3+
]/[Fe
2+
]). (5.3)
Расчёт выполнен для точек, соответствующих 50; 90; 99 и 99,9% Fe
2+
;
для точки эквивалентности и точек, соответствующих добавлению 0,1 и
1,0% избытка дихромата калия.
При вычислении потенциала в первой точке кривой титрования [Fe
3+
]
определяют с учётом того, что окислилось 50% Fe (II) т.е. [Fe
3+
] =
= 0,05 моль/дм
3
и [Fe
2+
] = 0,05 моль/дм
3
. Соотношение концентраций
равно 1. Следовательно, потенциал в этой точке будет равен 0,770 В.
Подобным образом рассчитывают Е для других точек:
Е = 0,77 + 0,059 lg(0,09/0,01) = 0,825 В;
Е = 0,77 + 0,059 lg(0,09/0,001) = 0,886 В;
Е = 0,77 + 0,059 lg(0,09/0,0001) = 0,944 В.
После точки эквивалентности при избытке
−2
72
OCr
-ионов потенциал
рассчитывают по формуле
Е = 1,33 + (0,059/6) lg([
−2
72
OCr
]/[Cr
3+
]
2
).
При добавлении избытка титранта 0,1% [Cr
3+
] можно принять равной
0,1 моль/дм
3
; избыточная концентрация
−2
72
OCr
-ионов составит 0,1% от
эквивалентного количества: 0,1 · 0,1 /100 = 10
–4
моль/дм
3
. Тогда потенциал
в этой точке будет равен
Е = 1,33 + (0,059/6) lg(10
–4
· 10
14
/10
–2
) = 1,310 В.
Аналогично вычисляют потенциал в точке, соответствующей 1,0%
избытка дихромата калия:
Е = 1,320 В.
Значение потенциала в точке эквивалентности можно оценить как
среднее арифметическое суммы потенциалов в двух наиболее близких
точках кривой до точки эквивалентности и после нее:
Е = (0,944 + 1,310) / 2 = 1,120 В.
Пример 5.2. Можно ли восстановить Fe
3+
раствором SnCl
2
?
Решение. Из двух пар Sn
4+
/ Sn
2+
(Е° = 0,15 В) и Fe
3+
/Fe
2+
(Е° = 0,77 В)
более сильным окислителем будет Fe
3+
, а более сильным восстановителем
Sn
2+
. В соответствии с этим реакция пойдёт в сторону более слабого вос-
становителя Fe
2+
и окислителя Sn
4+
, чем исходные. Следовательно, реак-
ция возможна:
Sn
2+
+ 2Fe
3+
→ Sn
4+
+ 2Fe
2+
.

Страницы