![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет кривых титрования
Кривые титрования, рассмотренные в предыдущих разделах, изображали зависимость отрицательного логарифма концентрации титруемой частицы (р-функции) от объёма добавленного рабочего раствора. Они позволяли подобрать индикатор конечной точки титрования, чувствительный к изменению концентрации определяемого вещества или реагента. В большинстве случаев индикаторы окислительно-восстановительного титрования сами по себе являются окислителями или восстановителями, чувствительными скорее к изменению редокс-потенциала системы, а не к изменению концентрации одного из реактантов. Поэтому при построении кривой окислительно-восстановительного титрования на оси ординат откладывают потенциал системы, а не р-функцию реагирующего вещества. В процессе титрования непрерывно изменяются концентрации исходных компонентов и продуктов реакции. В связи с этим изменяется и величина редокс-потенциала системы. Пусть в реакции титрования участвуют компоненты обратимых редоксипар Ox1 + z 1ē «Red1 и Ox2 + z 2ē «Red2 со стандартными потенциалами z 1Ox2 + z 2Red1 «z 2Ox1 + z 1Red2 . При этом любая из форм Ох2 и Red1 может быть как определяемым веществом, так и реагентом. В состоянии равновесия потенциалы редокс-пар
равны (Е 1 = Е 2) и, следовательно,
Поэтому для вычисления равновесного потенциала в любой точке титрования можно использовать концентрационное соотношение компонентов как пары Ox1/Red1, так и пары Ox2/Red2.(пример 36). До точки эквивалентности расчет удобнее вести по паре Ox1/Red1, содержащей определяемый компонент. Его концентрация равна с 0(1- f), где f = v / v e (если с о = с t) - степень оттитрованности. Концентрация второго компонента равна с 0 f. После точки эквивалентности (f > 1) потенциал лучше вычислять по редокс-паре Ox2/Red2, содержащий реагент. Если через с * обозначить концентрацию второго компонента этой пары, то концентрация реагента будет равна с *(f - 1). Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение Таким образом, для вычисления равновесного потенциала получаются следующие формулы: 0 < f < 1; f > 1; в случае оксидиметрических титрований (определение восстановителей) и формулы 0 < f < 1; f > 1; - в случае редуциметрических титрований (определение окислителей). Для вычисления потенциала в точке эквивалентности умножим уравнения (3.21) и (3.22) соответственно на z 1 и z 2 и сложим. Имея ввиду, что в точке эквивалентности Е 1 = Е 2, получим
По условиям стехиометричности в точке эквивалентности справедливы следующие соотношения: [Ox2]/[Red1] = z 1/ z 2; [Ox1]/[Red2] = z 2/ z 1. Cледовательно, последний член в уравнении (3.27) равен нулю, и потенциал в точке эквивалентности Е е рассчитывается по формуле
Если в реакции титрования принимают участие ионы водорода или гидроксила, то при расчете равновесного потенциала необходимо учитывать рН среды. Например, при титровании раствора соли Мора раствором K2Cr2O7 протекает реакция 6 Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ «6 Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O. В каждый момент титрования в растворе будут находиться две редокс-пары Cr2O72-/2Cr3+ и Fe3+/Fe2+, так что для расчета нернстовского потенциала будем иметь два уравнения:
где
Уравнение (3.29) можно представить в виде
где Пример 36. Рассчитайте потенциал системы, возникающий при добавлении к 25 мл 0, 05 М раствора железа(II) следующих объемов 0, 05 М раствора церия(IV): 0; 5; 25; 26 мл. В расчетах использовать стандартные потенциалы Е °(Fe3+/Fe2+) = 0, 77 B; E °(Ce4+/Ce3+) = 1, 74 B. Решение. В начальной точке титрования (v = 0; f = 0) раствор не содержит ионов церия. Вследствие окисления железа (II) кислородом воздуха в растворе присутствует небольшое количество железа (III). Однако, не зная его содержания, невозможно рассчитать исходную величину потенциала. После добавления 5, 00 мл титранта степень оттитрованности железа (II) f = v / v e = 5, 00/25, 00 = 0, 2. Согласно уравнению (3.23), Е = 0, 77 + + 0, 059 lg (0, 2/0, 8) = 0, 73 В. В точке эквивалентности, согласно уравнению (3.28), Е = (1, 74 + 0, 77)/2 = 1, 26 В. После добавления 26, 00 мл раствора Ce4+ величина f = 26, 00/25, 00 = 1, 04, и, согласно уравнению (3, 24), Е = 1, 74 + 0, 059 lg(1, 04 – 1) = 1, 74 – 0, 08 = 1, 66 В. Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе Как и в случае кривых титрования, описываемых р-функцией, кривые окислительно-восстановительного титрования имеют сигмоидальную форму. В случае редоксметрических титрований точка эквивалентности расположена в центре скачка потенциала, если число электронов, принимаемых одной молекулой окислителя, равно числу электронов, отдаваемых одной молекулой восстановителя (как в рассмотренном примере титрования железа (II) церием (IV)). Во всех других случаях точка эквивалентности смещена относительно центра скачка (точки перегиба кривой титрования) в сторону потенциала той пары, редокс-переход которой происходит с участием большего числа электронов. Существенно отметить, что из уравнений (3.23)-(3.26) и (3.27) только последнее учитывает обратимость реакции титрования. Остальные уравнения справедливы при условии, что реакция протекает со 100 % -ным выходом. По этой причине вблизи точки эквивалентности, где обратимость реакции максимальна, использование уравнений (3.23)-(3.26) может приводить к ощутимым систематическим погрешностям в рассчитанных значениях потенциала, вследствие чего ветви кривой титрования не будут состыкованы в точке эквивалентности. Для более корректных расчетов следует использовать точное уравнение кривой титрования. В случае титрования восстановителя Red2 окислителем Ox1 и наоборот по реакции z 1Red2+ z 2Ox1 «z 2Red1+ z 1Ox2 точную величину f рассчитывают соответственно по формулам (выкладки мы опускаем)
Данные уравнения, не связанные с необходимостью разграничения кривой титрования на участки до и после точки эквивалентности, дают легкую возможность расчета любых значений f > 0 при заданном Е. Однако в практических целях более важно знать величину Е при заданном f. Поскольку функция f = f (Е), согласно уравнениям (3.30) и (3.31), не может быть выражена в явном относительно Е виде, решение задачи требует отыскания корня этих уравнений каким-либо приближенным методом. Отметим, что уравнения (3.30) и (3.31) описывают также кривые окислительно-восстановительного титрования с электрохимическим генерированием титранта (кулонометрическое титрование) При этом степень оттитрованности f = Q / Q e, где Q и Q e - количества электричества, Кл, затраченные на генерирование титранта в текущей точке титрования и точке эквивалентности соответственно.
|