ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
157
часа. Вновь проводят титрование образующегося ортофосфата стан-
дартным раствором NаОН с индикатором метиловый красный до рН=
6.2 (V
5
) и фенолфталеином до рН = 8.0 (V
6
). Объем титранта (V
6
-V
5
)
соответствует общему содержанию фосфора.
Присутствие метафосфатов, содержащих одну сильнокислотную
группу на один атом фосфора, существенно усложнит количественный
анализ.
Поэтому метафосфаты должны отсутствовать.
1) n
1
= (V
6
-V
5
)/V
1
- число сильнокислотных ОН-групп полифос-
фата;
2) n
2
= (V
6
-V
5
)/(V
2
-V
1
)-число слабокислотных ОН-групп поли-
фосфата;
3) n
3
= (V
6
-V
5
)/[(V
4
-V
3
)⋅(V
2
-V
1
)] - число очень слабых кислотных
ОН-групп полифосфата.
II. Примерно 200 г тонкоизмельченного в порошок полифосфата
растворяют в 100 см
3
воды и раствор кипятят в течение 6-8 часов. При
этом происходит гидролитическое расщепление всех связей Р-О-Р.
После охлаждения раствор титруют 0,1н. раствором щелочи в присут-
ствии фенолфталеина. Расход титранта V
7
. Затем проводят обратное
титрование 0,1н. раствором НСl в присутствии смешанного индикатора
(метиловый красный + бромкрезоловый зеленый), при этом расход
титранта V
8
. По объему V
7
определяют количество в молях сильно- и
слабокислотных ОН-групп, а по V
8
- только слабокислотных.
Число оттитрованных слабокислотных ОН-групп:
n
сл
= (МВ⋅Т
NaOH
⋅V
8
)/a⋅М
ЭNaOH
.
Число оттитрованных сильнокислотных ОН-групп:
n
c
= МВ⋅Т
NaOH
⋅(V
7
-V
8
)/a⋅М
ЭNaOH
,
где МВ - молекулярная масса полифосфата, г; Т
NaOH
- титр стандартно-
го раствора NаОН, г/мл; а - навеска полифосфата, г; М
Э
= М(1/1 NaOH)
- эквивалентная масса (масса моль эквивалентов) NаОН, г/моль.
158
IV. РЕАКЦИИ С ПЕРЕНОСОМ ЭЛЕКТРОНА
(РЕДОКСИМЕТРИЯ)
IV.1. Равновесия в окислительно-восстановительных
системах
Редоксиметрия как метод количественного анализа является од-
ним из важных в практике аналитической химии.
Окислительно-восстановительные (редокс) процессы включают
перенос электронов от одного реагирующего вещества к другому. Тит-
риметрические методы, основанные на реакциях переноса электро-
нов, наиболее многочисленны и разнообразны по сравнению с метода-
ми, основанными на реакциях любого другого типа.
В процессе окисления происходит отдача, а в процессе восста-
новления - присоединение электронов. В любой окислительно-
восстановительной реакции молярное отношение между окисляю-
щимся и восстанавливающимся веществом таково, что число электро-
нов, отданных одним веществом, равно числу электронов, принятых
другим веществом (электронный баланс).
Окисляющие реагенты (окислители) обладают сильным сродст-
вом к электронам (см. табл.4.1) и окисляют другие вещества, отнимая
у них электроны. В результате окислитель принимает электроны и
сам при этом восстанавливается. Восстанавливающие реагенты (вос-
становители) имеют слабое сродство к электронам и легко отдают
электроны, восстанавливая другие вещества. В результате переноса
электронов происходит окисление восстановителя.
Для того, чтобы указать, какое из веществ присоединяет элек-
троны, а какое из них отдает, удобно разделить окислительно-
восстановительную реакцию на две части (т.е. на полуреакции). Так,
суммарная реакция
5Fe
2+
+ MnO
4
−
+ 8H
+
↔ 5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O
получается при объединении полуреакции окисления железа (II)
5Fe
2+
↔ 5Fe
3+
+ 5е
с полуреакцией восстановления перманганата
MnO
4
−
+ 5е + 8H
+
↔ Mn
2+
+ 4H
2
О.
Заметим, что для сокращения электронов в суммарной реакции
первую полуреакцию необходимо было умножить на 5.
Правила составления полуреакций те же, что для обычных ре-
акций: число атомов каждого элемента, а также их суммарный заряд в
обеих частях уравнения должны быть одинаковы.
часа. Вновь проводят титрование образующегося ортофосфата стан- IV. РЕАКЦИИ С ПЕРЕНОСОМ ЭЛЕКТРОНА
дартным раствором NаОН с индикатором метиловый красный до рН= (РЕДОКСИМЕТРИЯ)
6.2 (V5) и фенолфталеином до рН = 8.0 (V6). Объем титранта (V6-V5)
соответствует общему содержанию фосфора. IV.1. Равновесия в окислительно-восстановительных
Присутствие метафосфатов, содержащих одну сильнокислотную системах
группу на один атом фосфора, существенно усложнит количественный
анализ. Редоксиметрия как метод количественного анализа является од-
Поэтому метафосфаты должны отсутствовать. ним из важных в практике аналитической химии.
1) n1 = (V6 -V5)/V1 - число сильнокислотных ОН-групп полифос- Окислительно-восстановительные (редокс) процессы включают
фата; перенос электронов от одного реагирующего вещества к другому. Тит-
2) n2 = (V6-V5)/(V2-V1)-число слабокислотных ОН-групп поли- риметрические методы, основанные на реакциях переноса электро-
фосфата; нов, наиболее многочисленны и разнообразны по сравнению с метода-
3) n3 = (V6-V5)/[(V4-V3)⋅(V2-V1)] - число очень слабых кислотных ми, основанными на реакциях любого другого типа.
ОН-групп полифосфата. В процессе окисления происходит отдача, а в процессе восста-
II. Примерно 200 г тонкоизмельченного в порошок полифосфата новления - присоединение электронов. В любой окислительно-
растворяют в 100 см3 воды и раствор кипятят в течение 6-8 часов. При восстановительной реакции молярное отношение между окисляю-
этом происходит гидролитическое расщепление всех связей Р-О-Р. щимся и восстанавливающимся веществом таково, что число электро-
После охлаждения раствор титруют 0,1н. раствором щелочи в присут- нов, отданных одним веществом, равно числу электронов, принятых
ствии фенолфталеина. Расход титранта V7. Затем проводят обратное другим веществом (электронный баланс).
титрование 0,1н. раствором НСl в присутствии смешанного индикатора Окисляющие реагенты (окислители) обладают сильным сродст-
(метиловый красный + бромкрезоловый зеленый), при этом расход вом к электронам (см. табл.4.1) и окисляют другие вещества, отнимая
титранта V8. По объему V7 определяют количество в молях сильно- и у них электроны. В результате окислитель принимает электроны и
слабокислотных ОН-групп, а по V8 - только слабокислотных. сам при этом восстанавливается. Восстанавливающие реагенты (вос-
Число оттитрованных слабокислотных ОН-групп: становители) имеют слабое сродство к электронам и легко отдают
nсл = (МВ⋅ТNaOH⋅V8)/a⋅МЭNaOH. электроны, восстанавливая другие вещества. В результате переноса
Число оттитрованных сильнокислотных ОН-групп: электронов происходит окисление восстановителя.
nc = МВ⋅ТNaOH⋅(V7-V8)/a⋅МЭNaOH, Для того, чтобы указать, какое из веществ присоединяет элек-
где МВ - молекулярная масса полифосфата, г; ТNaOH - титр стандартно- троны, а какое из них отдает, удобно разделить окислительно-
го раствора NаОН, г/мл; а - навеска полифосфата, г; МЭ = М(1/1 NaOH) восстановительную реакцию на две части (т.е. на полуреакции). Так,
- эквивалентная масса (масса моль эквивалентов) NаОН, г/моль. суммарная реакция
5Fe2+ + MnO4− + 8H+ ↔ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
получается при объединении полуреакции окисления железа (II)
5Fe2+ ↔ 5Fe3+ + 5е
с полуреакцией восстановления перманганата
MnO4− + 5е + 8H+ ↔ Mn2+ + 4H2О.
Заметим, что для сокращения электронов в суммарной реакции
первую полуреакцию необходимо было умножить на 5.
Правила составления полуреакций те же, что для обычных ре-
акций: число атомов каждого элемента, а также их суммарный заряд в
обеих частях уравнения должны быть одинаковы.
157 158
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- …
- следующая ›
- последняя »
