Химические методы анализа. Танганов Б.Б. - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

95
цианоферрата (III), г/моль; V
к
- объем анализируемого рас-
твора (объем мерной колбы) в методе аликвотных объемов,
мл; V
феррат
- объем пробы, взятой для анализа из мерной кол-
бы (объем пипетки), мл.
II.5.7. Методы косвенного определения
II.5.7.1. Определение ионов меди (II)
Ионы меди (II) не могут быть определены прямым
или обратным иодометрическими методами титрования,
так как они находятся в максимально окисленной форме.
Поэтому иод, являющийся более сильным окислителем
[E
0
(I
2
/2I
-
) = +0.5345 В] по сравнению с ионами меди
(II)[E
0
(Cu
2+
/Cu
+
) = =+0.1670В;E
0
(Cu
2+
/Cu)=+0.3448 В], дол-
жен окислять Cu
2+
.
Определение ионов меди (II) представляет собой при-
мер применения косвенного иодометрического титрования
и основано на взаимодействии Cu
++
с I
-
, сопровождающемся
(вопреки ожиданиям) окислением ионов иода в элементар-
ное состояние, и последующем титровании образовавшего-
ся в эквивалентном количестве [I
3
]
-
стандартным раствором
тиосульфата. Реакцию можно представить следующим
уравнением:
↑
2e
↓
2I
-
+ 2Cu
2+
+ 2I
-
↔ ↓I
2
+ ↓2CuI;
I
2
+ 4I
-
↔ 2[I
3
]
-
При этом также получается малорастворимый осадок
CuI. Реакция обратима.
Чем же можно объяснить течение этой реакции слева
направо, которая, казалось бы, должна протекать справа
налево, так как иод более сильный окислитель, чем ионы
меди?
Это явление объясняется образованием малораст-
воримого осадка CuI (P
CuI
=10
-6
моль/л), благодаря чему
[Cu
2+
] = P
CuI
= 10
-6
моль/л в момент достижения состояния
равновесия незначительна по сравнению с [Cu
2+
], которая
96
вследствие хорошей растворимости некоторых солей меди
достигать больших значений.
Окислительно-восстановительный потенциал системы
сильно зависит от концентрации окислителя м восстанови-
теля:
E = E
0
(Cu
2+
/Cu
+
) + 0.059 lg[Cu
2+
]/[Cu
+
]
Так как величина [Cu
2+
] значительно превышает [Cu
+
],
наблюдается резкое увеличение потенциала системы (Cu
2+
+
е → Cu
+
) до величин, превышающих потенциал системы
(I
2
+ 2e → 2I
-
) E
0
(Cu
2+
/CuI) = +0.88 В. Вследствие этого ре-
акция взаимодействия ионов меди (II) c I
-
протекает практи-
чески до конца слева направо.
Следовательно, теоретически для максимального
сдвига рассматриваемой реакции слева направо необходи-
мо создавать такие условия реакции, которые:
1) способствуют увеличению окислительно-восста-
новительного потенциала системы Cu
2+
+ е → Cu
+
;
Повышение окислительно-восстановительного по-
тенциала системы
Cu
2+
+ е → Cu
+
достигают осаждением в ходе анализа ионов меди (I) в в
виде малорастворимого иодида меди (I).
2) приводят к уменьшению окислительно-вос-
становительного потенциала системы (I
2
+ 2e → 2I
-
);
Понижение окислительного потенциала системы (I
2
+
2e → 2I
-
) может быть достигнуто различными методами:
уменьшением концентрации выделяющегося иода прибав-
лением тиосульфата; отгонкой иода и экстрагированием
его органическими растворителями или путем увеличения
концентрации иодид-ионов, т.е. прибавлением большого
количества иодида калия. Обычно прибавляют около 5 г KI
на 100 мл раствора или соответствующий объем его концен-
трированного раствора. 
                             95                                                             96


цианоферрата (III), г/моль; Vк - объем анализируемого рас-     вследствие хорошей растворимости некоторых солей меди
твора (объем мерной колбы) в методе аликвотных объемов,        достигать больших значений.
мл; Vферрат - объем пробы, взятой для анализа из мерной кол-         Окислительно-восстановительный потенциал системы
бы (объем пипетки), мл.                                        сильно зависит от концентрации окислителя м восстанови-
       II.5.7. Методы косвенного определения                   теля:
              II.5.7.1. Определение ионов меди (II)                       E = E0(Cu2+ /Cu+) + 0.059 lg[Cu2+ ]/[Cu+]
      Ионы меди (II) не могут быть определены прямым                 Так как величина [Cu2+] значительно превышает [Cu+],
или обратным иодометрическими методами титрования,             наблюдается резкое увеличение потенциала системы (Cu2++
так как они находятся в максимально окисленной форме.          е → Cu+) до величин, превышающих потенциал системы
Поэтому иод, являющийся более сильным окислителем              (I2 + 2e → 2I-) E0(Cu2+ /CuI) = +0.88 В. Вследствие этого ре-
[E0(I2/2I-) = +0.5345 В] по сравнению с ионами меди            акция взаимодействия ионов меди (II) c I- протекает практи-
(II)[E0(Cu2+/Cu+) = =+0.1670В;E0(Cu2+/Cu)=+0.3448 В], дол-     чески до конца слева направо.
жен окислять Cu2+.                                                   Следовательно, теоретически для максимального
      Определение ионов меди (II) представляет собой при-      сдвига рассматриваемой реакции слева направо необходи-
мер применения косвенного иодометрического титрования          мо создавать такие условия реакции, которые:
и основано на взаимодействии Cu++ с I-, сопровождающемся             1) способствуют увеличению окислительно-восста-
(вопреки ожиданиям) окислением ионов иода в элементар-         новительного потенциала системы Cu2+ + е → Cu+;
ное состояние, и последующем титровании образовавшего-               Повышение окислительно-восстановительного по-
ся в эквивалентном количестве [I3]- стандартным раствором      тенциала системы
тиосульфата. Реакцию можно представить следующим                                      Cu2+ + е → Cu+
уравнением:                                                    достигают осаждением в ходе анализа ионов меди (I) в в
                 ↑ 2e  ↓                                      виде малорастворимого иодида меди (I).
                 2I- + 2Cu2+ + 2I- ↔ ↓I2 + ↓2CuI;                    2) приводят       к уменьшению окислительно-вос-
                        I2 + 4I- ↔ 2[I3]-                      становительного потенциала системы (I2 + 2e → 2I- );
      При этом также получается малорастворимый осадок               Понижение окислительного потенциала системы (I2 +
CuI. Реакция обратима.                                         2e → 2I- ) может быть достигнуто различными методами:
      Чем же можно объяснить течение этой реакции слева        уменьшением концентрации выделяющегося иода прибав-
направо, которая, казалось бы, должна протекать справа         лением тиосульфата; отгонкой иода и экстрагированием
налево, так как иод более сильный окислитель, чем ионы         его органическими растворителями или путем увеличения
меди?                                                          концентрации иодид-ионов, т.е. прибавлением большого
      Это явление объясняется образованием малораст-           количества иодида калия. Обычно прибавляют около 5 г KI
воримого осадка CuI (PCuI =10-6 моль/л), благодаря чему        на 100 мл раствора или соответствующий объем его концен-
[Cu2+] = PCuI = 10-6 моль/л в момент достижения состояния      трированного раствора.
равновесия незначительна по сравнению с [Cu2+], которая

Страницы