Аналитическая химия: Сборник задач. Лебедева М.И - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

78
7. ЭЛЕКТРОГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА
Электрогравиметрический метод – выделение веществ на электро-
дах при действии постоянного тока, полученного от внешнего источника.
По закону Фарадея масса вещества, выделяющегося при электролизе,
пропорциональна силе тока, времени и эквивалентной массе вещества.
Для выделения одного моля эквивалента вещества требуется около
96 500 кулонов электричества. Один кулон (1 Кл) – количество электриче-
ства, прошедшее через проводник в течение 1 с при силе тока в 1 А.
Количество вещества, выделяемое одним кулоном электричества, на-
зывают электрохимическим эквивалентом (Э
э
), оно равно молю эквива-
лента данного вещества, делённому на 96 500 (Э
э
= М
э
/96 500 г/моль).
Вследствие протекания побочных процессов масса вещества, выде-
ляющегося при электролизе, обычно меньше теоретически, вычисленной
по закону Фарадея, т.е. выход по току (η) чаще всего менее 100%. Поэто-
му масса вещества, выделившегося на электроде
m = Э
э
I t η или m = M/n ⋅ 96 500 ⋅ I t η,
где m – масса вещества; I – сила тока, А; t – время, с; Э
э
– электрохимиче-
ский эквивалент, г /моль; М – молярная масса вещества, выделившегося
на электроде, г /моль; η – выход по току; n – число электронов, участ-
вующих в электрохимическом процессе.
Электрогравиметрия находится на стыке электрохимического и гра-
виметрического методов анализа. На электроде выделяют металл и взве-
шивают. Таким образом определяют содержание металла в исследуемом
растворе.
7.1. РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ
Пример 7.1. Рассчитайте электрохимический эквивалент Ме(III), ес-
ли в результате электролиза раствора его соли при силе тока 3 А в тече-
нии 35 минут выделяется 0,5815 г метала. Какой это металл?
Решение. Используем уравнение, выражающее закон Фарадея:
m(Me) = Э
э
It,
где Э
э
– электрохимический эквивалент, г/моль; I – сила тока, А; t – вре-
мя, с; Э
э
= m/It = 0,5815/3·35·60 = 9,23·10
5–
г/моль; Э
э
= М
э
/96500;
М
э
= Э
э
·96500 = 8,91 г/моль; А(Ме) = 8,91·3 = 26,73 г/моль – это алюми-
ний.
Пример 7.2. При пропускании тока через последовательно включён-
ные электролизёры с растворами AgNO
3,
CuSO
4
и ZnCL
2
в первом элек-
тролизёре на катоде выделилось 1,1180 г металлического серебра. Опре-
делите массу меди, выделившуюся во втором электролизере, и цинка – в
третьем.

Страницы