Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ

Используемые методы титриметрического анализа этого вида основаны на реакциях окисления-восстановления. Их называют обычно по применяемому титрангу, например, перманганатометрия, иодометрия, хроматомет- рия, броматометрия и др. Рабочими растворами в этих методах служат соответственно КМп04,12 и Na2S203, К2Сг207, КВгОэ и т.д.

Окислительный потенциал и направление окислительно-восстановительных реакций

При титровании методами окисления-восстановления происходят окислительно-восстановительные реакции.

Ион, проявляющий в реакции окислительные свойства, принимает электроны и превращается в свою восстановленную форму. Например:

Главной характеристикой окислителя и восстановителя является величина окислителыю-восстановителыюго потенциала Фнсл/восст’ гДе через Окисл и Восст обозначены соответственно окисленная и восстановленная формы.

Рассчитывают его по уравнению Нернста

или

Например, для реакции

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы приведены в табл. П4 приложения.

Выполняется следующее условие: чем больше стандартный потенциал пары, тем более сильным окислителем является ее окисленная форма и тем более слабым восстановителем — восстановленная форма.

Направление окислительно-восстановительной реакции подчиняется следующему правилу: реакция идет от большего окислительного потенциала к меньшему.

А) Влияние концентрации. Если в ходе реакции изменяется концентрация какого-либо иона из окислительно-восстановительной пары, то будут изменяться и потенциалы пар.

Например, в иодометрии при взаимодействии иона меди(Н) с иодид- ионом

сопоставляя окислительные потенциалы двух пар Фси2+/си+ = 0,15 В и <р® 21 = = 0,54 В, можно сделать вывод, что реакция пойдет в обратном направлении:

так как окислительный потенциал (р^/21 больше Фси2+/Си+-

Но так как СиТ| — осадок, концентрация ионов [Си1*'] будет резко понижена (она определяется величиной ПР этого осадка).

Потенциал пары Фси27Сиц становится больше потенциала иода:

Реакция идет в прямом направлении.

Процесс комплексообразования, когда один из ионов пары связывается в комплекс, также влияет на величину окислительно-восстановительного потенциала пары. Например, в реакции

при добавлении ионов F" ионы Fe }~ связываются в комплекс [FeF6]3“ и концентрация [Fe3+] резко уменьшится, поэтому уменьшится и потенциал пары Fe3+/Fe2+, определяемый выражением

Б) Влияние реакции среды ([Н+]). Изменение pH среды влияет на величину потенциала, а следовательно, на направление реакции. Рассмотрим влияние концентрации ионов водорода в реакции

1. При концентрации [Н+] = 1 окислительный потенциал Фнл*о|7аяо2 = = 0,56 В — больше окислительного потенциала иода ф°>/21 = 0,54 В, поэтому роль окислителя в этой реакции будет у иона HAsO2 и реакция идет в прямом направлении.

2. При pH = 8 [Н+] = 10 tS. Переход As(V) в As(III) проходит по реакции с участием ионов водорода:

Рассчитанный по уравнению Периста потенциал (при [HAs04 ] = = [ As О., | в момент равновесия) оказывается меньше окислительного потенциала иода:

и реакция идет в обратном направлении.

Изменить направление реакции на противоположное, изменяя концентрацию ионов, возможно лишь тогда, когда соответствующие пары имеют близкие по величине стандартные окислительные потенциалы.

При проведении анализа следует учитывать правило: если ионы Н+ потребляются при реакции, то ее надо проводить в кислой среде. Если же они образуются, то их нужно связывать щелочью (если можно) или веществами, подобными NaHC03:

Реакция

без подкисления не идет, по идет в присутствии кислоты (H2S04, НС1 или СН3СООН):

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>