![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Метод кондуктометрического титрования
Кондуктометрические методы анализа основаны на измерении электросопротивления исследуемого раствора или величины тока, протекающего через раствор, определенной концентрации. Кондуктометрические методы дают возможность: 1) Проводить определение не только в прозрачных, но и в окрашенных и мутных растворах, а также в присутствии окислителей и восстановителей, ограничивающих применение органических индикаторов. 2) Анализировать как сравнительно концентрированные, так и разбавленные до 10-4 М растворы (М - молярность). 3) Проводить количественное определение ионов в многокомпонентных растворах. Кондуктометрические методы анализа применяются, например, в промышленности для осуществления непрерывного химико-аналитического контроля растворов солей, кислот, щелочей, качества воды и т.д. Кондуктометрическое титрование – метод, основанный на определении объема титранта, соответствующей точке эквивалентности, по излому кривой титрования и расчете концентрации определяемого вещества. Кривую титрования строят по значениям электросопротивления анализируемого раствора или величины тока, протекающего через раствор, измеренным после каждой порции добавленного титранта. Точность определения обычно составляет от 0, 1 до 2%. Реакции, которые протекают при кондуктометрическом титровании, в общем виде можно записать следующим образом: AB + CD ® AD + CB, где AB и CD – реагирующие вещества, AD и CB – продукты реакции. Или в ионном виде A+ + B- + C+ + D- ® AD + C+ + B-, где AD –либо нерастворимое или мало диссоциированное соединение. Следовательно, в процессе титрования происходит уменьшение концентрации соединения АВ в растворе и увеличение концентрации соединения СВ. В зависимости от того, выше или ниже проводимость раствора СВ по сравнению с раствором АВ, происходит повышение или понижение суммарной проводимости раствора или его суммарной удельной электрической проводимости. В начале титрования суммарная электрическая проводимость раствора равна проводимости раствора АВ c S = c АВ. Принимая, что соединения АВ и СВ – сильные электролиты, полностью диссоциированые на ионы, и можно пренебречь величиной изменения объема при титровании, тогда в процессе титрования суммарная электрическая проводимость раствора будет изменяться следующим образом до точки эквивалентности при 0 < y < 1 c S = c АВ× (1 - y) + c СВ× y, где c АВ –электрическая проводимость исходного раствора АВ, c СВ –электрическая проводимость раствора СВ, концентрация которого равна концентрации исходного раствора АВ, г-экв× л -1; y – число эквивалентов титранта. В точке эквивалентности y = 1, c S = c СВ. Для перетитрованного раствора 1 < y < 2: c S = c СВ + c CD× (y – 1), где c СD – электрическая проводимость раствора СD. Чем больше величина электрической проводимости c СD, тем более интенсивно возрастает c S после точки эквивалентности, и на кривой титрования более четко проявляется излом, по которому и определяют точку эквивалентности. Кривая кондуктометрического титрования раствора щелочи раствором кислоты приведена на рис. 2.1. Как видно из рис. 2.1, до точки эквивалентности происходит уменьшение электрической проводимости раствора, а затем её увеличение. Это связано с тем, что в ходе реакции происходит взаимодействие ионов, имеющих аномально высокие значения предельной эквивалентной электрической проводимости (табл. 1), гидроксид ионов с ионами водорода, с образованием воды – малодиссоциированного соединения: Na+ + OH- + H+ + Cl- = H2O + Na+ + Cl-. После точки эквивалентности электрическая проводимость раствора обеспечивается в основном избытком добавленной кислоты.
Рис. 2.1. Кривая кондуктометрического титрования раствора щелочи раствором кислоты
При кондуктометрическом титровании могут быть использованы кондуктометры, основанные на измерении величины тока, протекающего через кондуктометрическую ячейку в зависимости от количества добавленного титранта. Поскольку величина тока I, фиксируемая миллиамперметром, пропорциональна суммарной электрической проводимости раствора – c S, то форма кривой титрования в координатах I – V CD (V CD – объем титранта) аналогична форме кривой титрования в координатах c S – V CD В лабораторном практикуме кондуктометрическая ячейка представляет собой химический стакан, в которой погружены индикаторные электроды из графита.
|