Решение. Построим кривую кондуктометрического титрования и с помощью касательных определим точку эквивалентности.

Построим кривую кондуктометрического титрования и с помощью касательных определим точку эквивалентности.

Объём раствора NaOH в точке эквивалентности равен 5 мл. Подставим это значение в уравнение (14.2) и получим значение концентрации HCl:

Ответ: концентрация хлороводородной кислоты в растворе равна .

Полярографический метод анализа основан на электролизе растворов солей с использованием ртутного капающего катода. Анодом является металлическая ртуть, находящаяся на дне полярографической ячейки. Изменение внешней ЭДС полностью идет на изменение потенциала катода. В присутствии солей в анализируемом растворе ионы металлов при достижении потенциала восстановления разряжаются на ртутном катоде:

Mⁿ⁺ + nē + Hg = M⁰(Hg).

Сила тока в цепи увеличивается, а концентрация восстанавливающихся ионов у поверхности ртутной капли (катода) уменьшается. При некотором потенциале катода концентрация у поверхности ртутной капли станет значительно меньше, чем концентрация в массе раствора, а скорость восстановления катионов металла на катоде станет равной скорости диффузии катионов к катоду объема раствора. Это состояние равновесия характеризуется постоянной силой тока, не изменяющейся при дальнейшем увеличении напряжения. Постоянный ток, зависящий от скорости диффузии, называется диффузионным током I_d. Потенциал ртутного катода (Е) выражается уравнением:

,

где – потенциал полуволны, при котором ток равен половине диффузионного тока;

I_d – диффузионный ток;

I – сила тока в цепи.

Данное уравнение называется уравнением полярографической волны, определяющим зависимость тока от приложенного напряжения в обратимом электродном процессе. Графическая зависимость силы тока от напряжения называется полярограммой (рис. 14.3).

Рис. 14.3. Вид полярограммы

По величине потенциала полуволны проводят качественный анализ вещества, а по высоте полярографической волны, равной I_d, определяют концентрацию раствора анализируемого вещества.

Связь диффузионного тока с концентрацией ионов металла описывается уравнением Ильковича:

,

(14.6)

где z – заряд иона металла;

D – коэффициент диффузии;

m – масса ртути, вытекающей из капилляра в 1 с;

t – время образования капли;

С_М – молярная концентрация анализируемого раствора.

При постоянных условиях полярографирования D, m, t постоянны, и поэтому:

.

(14.7)

Линейная зависимость I_d от концентрации определяемого иона является основой количественного полягрофического анализа.

По данным полярографирования ряда стандартных растворов строят градуировочный график в координатах: высота полярогрофической волны h – концентрация анализируемого вещества (рис. 14.4).

Рис. 14.4. Зависимость высоты полярографической волны
от концентрации

Полярографируя раствор с неизвестной концентрацией, по полученному значению высоты h_x определяют С_х, используя градуировочный график.