Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

119
TiO
2+
+ 2H
+
+ e ↔ Ti
3+
+ H
2
O, E
o
= +0.1 B;
Fe
3+
+ e ↔ Fe
2+
, E
o
= +0.77 B.
Рис.3.5. Титрование 50.00 мл 0.0500 н. раствора гипоте-
тического вещества А.Предполагается, что Е
о
A
= 0.200 В.
Для реагентов R (1-5) Е
о
R
cоответственно равны 1.20; 1.00;
0.80; 0.60 и 0.40 В.
1 2 3 4 5
(Е
о
R
-Е
о
A
),В 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20
K
равн
8.9
⋅
10
16
3.6
⋅
10
13
1.5
⋅
10
10
6.0
⋅
10
6
2.4
⋅
10
3
120
Первые порции добавленного перманганата расходу-
ются на реакцию с более легко окисляющимся ионом ти-
тана (III). До тех пор, пока в растворе имеется значитель-
ная концентрация этих частиц, потенциал системы не может
достичь настолько высокого значения, чтобы в заметной
степени изменить концентрацию ионов железа (II). Таким
образом, первую часть кривой титрования можно опреде-
лить стехиометрическим соотношением концентраций ти-
тана (III) и титана (IV) по уравнению
E = + 0.1 - 0.0591 lg [Ti
3+
]/[TiO
2+
][H
+
]
2
.
Поэтому первая часть кривой практически идентична
кривой титрования индивидуального раствора титана (III).
За первой точкой эквивалентности раствор содержит зна-
чительные количества ионов железа (II) и железа (III), и
значения потенциалов для построения кривой титрования
удобнее вычислить по уравнению
E = + 0.77 - 0.0591 lg [Fe
2+
]/[Fe
3+
].
Во всей этой области и за второй точкой эквива-
лентности кривая практически идентична кривой титрова-
ния индивидуального раствора иона железа (II) (см. рис.
3.4). Таким образом, не определен только потенциал в пер-
вой точке эквивалентности. Для его определения удобно
сложить уравнения Нернста для потенциалов железа (II) и
титана (III). Поскольку потенциалы окислительно-
восстановительных систем при равновесии равны, можно
написать
2E = +0.1+0.77-0.0591 lg [Ti
3+
][Fe
2+
]/[Fe
3+
][TiO
2+
][H
+
]
2
.
Основным источником ионов железа (III) в растворе в
этой точке является реакция
2H
+
+ TiO
2+
+ Fe
2+
↔ Fe
3+
+ Ti
3+
+ H
2
O.
Следовательно, мы можем записать
[Fe
2+
] ≅ [Ti
3+
] .
Подстановка этого соотношения в предыдущее урав-
нение для потенциала дает 
                           119                                                             120


     TiO2+ + 2H+ + e ↔ Ti3+ + H2O, Eo = +0.1 B;                    Первые порции добавленного перманганата расходу-
          Fe3+ + e ↔ Fe2+ ,       Eo = +0.77 B.              ются на реакцию с более легко окисляющимся ионом ти-
                                                             тана (III). До тех пор, пока в растворе имеется значитель-
                                                             ная концентрация этих частиц, потенциал системы не может
                                                             достичь настолько высокого значения, чтобы в заметной
                                                             степени изменить концентрацию ионов железа (II). Таким
                                                             образом, первую часть кривой титрования можно опреде-
                                                             лить стехиометрическим соотношением концентраций ти-
                                                             тана (III) и титана (IV) по уравнению
                                                                           E = + 0.1 - 0.0591 lg [Ti3+ ]/[TiO2+ ][H+ ]2 .
                                                                   Поэтому первая часть кривой практически идентична
                                                             кривой титрования индивидуального раствора титана (III).
                                                             За первой точкой эквивалентности раствор содержит зна-
                                                             чительные количества ионов железа (II) и железа (III), и
                                                             значения потенциалов для построения кривой титрования
                                                             удобнее вычислить по уравнению
                                                                             E = + 0.77 - 0.0591 lg [Fe2+ ]/[Fe3+ ].
                                                                   Во всей этой области и за второй точкой эквива-
                                                             лентности кривая практически идентична кривой титрова-
                                                             ния индивидуального раствора иона железа (II) (см. рис.
                                                             3.4). Таким образом, не определен только потенциал в пер-
                                                             вой точке эквивалентности. Для его определения удобно
                                                             сложить уравнения Нернста для потенциалов железа (II) и
                                                             титана (III).     Поскольку       потенциалы        окислительно-
                                                             восстановительных систем при равновесии равны, можно
                                                             написать
Рис.3.5. Титрование 50.00 мл 0.0500 н. раствора гипоте-        2E = +0.1+0.77-0.0591 lg [Ti3+][Fe2+]/[Fe3+][TiO2+][H+]2 .
тического вещества А.Предполагается, что ЕоA = 0.200 В.            Основным источником ионов железа (III) в растворе в
Для реагентов R (1-5) ЕоR cоответственно равны 1.20; 1.00;   этой точке является реакция
0.80; 0.60 и 0.40 В.                                                2H+ + TiO2+ + Fe2+ ↔ Fe3+ + Ti3+ + H2O.
                  1         2       3        4        5            Следовательно, мы можем записать
(ЕоR-ЕоA),В 1.00        0.80     0.60     0.40    0.20                               [Fe2+ ] ≅ [Ti3+ ] .
Kравн          8.9⋅1016 3.6⋅1013 1.5⋅1010 6.0⋅106 2.4⋅103          Подстановка этого соотношения в предыдущее урав-
                                                             нение для потенциала дает

Страницы