Лабораторна робота № 8

Визначення вмісту міді(II) в розчині

мідного купоросу CuSO₄·5H₂O

Мета роботи: оволодіння практичними навичками дослідження сировини та матеріалів, а саме йодометричне визначення вмісту міді.

Реагенти, що застосовуються:

1. Стандартний розчин тіосульфату Na₂S₂O₃·5H₂O (титр і молярна концентрація еквівалента його встановлені в лабораторній роботі № 7).

2. Розчин CuSO₄·5H₂O, що аналізується і знаходиться в мірній колбі.

3. Індикатор – розчин крохмалю, w=2%.

4. Дистильована вода.

5. 2н розчин H₂SO₄ (для утворення кислого середовища).

6. Розчин KJ, w=5%.

Хімічний посуд, що застосовується:

1. Мірна бюретка (заповнюється розчином Na₂S₂O₃·5H₂O).

2. Піпетка Мора (для відмірювання розчину CuSO₄·5H₂O).

3. Конічна колба для титрування.

4. Мірна колба (для приготування розчину CuSO₄·5H₂O, що аналізується).

5. Склянка на 50 см³.

Визначення вмісту міді (II) засновано на хімічній взаємодії іонів міді (II) з йодидами-іонами, що супроводжується виділенням еквівалентної кількості вільного йоду і наступним титруванням його розчином натрій тіосульфату.

Реакція між Cu²⁺ і J^- протікає відповідно до рівняння:

2CuSO₄+ 4KJ = 2CuJ¯ + J₂ + 2K₂SO₄

2J^- - 2e^- = J₂ 1

2Cu²⁺ + 4J^- = 2 Cu⁺ + J₂

А потім:

J₂+2Na₂S₂O₃=2NaJ+Na₂S₄O₆

J₂ + 2e^- ® 2J^- 1

2S₂ - 2e^- ® S₄ 1

J₂ + 2S₂ = 2J^- + S₄

Методика визначення:

1. Отриманий від викладача розчин купрум(ІІ) сульфату доводять у мірній колбі (при ретельному перемішуванні) дистильованою водою до мітки.

2. Заповнюють бюретку стандартним розчином натрій тіосульфату Na₂S₂O₃·5Н₂О (титр і молярна концентрація еквівалента його встановлені в лабораторній роботі № 7).

3. З мірної колби відбирають піпеткою алікватну частину (20, 0 см³) розчину купрум (ІІ) сульфату, що аналізується, і переносять її в конічну колбу для титрування. Додають туди ж мірним циліндром 20 см³ розчину KJ(w=5%), 20 см³ 2н розчину H₂SO₄, залишають на 5 хвилин в темному місці.

4. Потім титрують розчином натрій тіосульфату Na₂S₂O₃·5Н₂О. Під кінець титрування, коли розчин зі скаламученим у ньому осадом буде пофарбований у слабо-жовтий колір, додають 2-3 см³ розчину крохмалю. Титрування закінчують, коли зникне синє забарвлення розчину і залишиться осад блідо-рожевого кольору.

5. Титрування повторюють три рази. Результати заносять у таблицю.

Таблиця

№ титрування в	Дані про розчин сульфату міді, що аналізується	Дані про титрант (Na­ 2S2O3·5H2O)
Об’єм CuSO4·5H2O на кожне титрування, V(CuSO4), см3	Загальний об’єм солі, Vмірної.колби., см3	M(Cu2+), г/моль	С(Na2S2O3· 5H2O), моль/дм3	Об’єм (Na2S2O3 5Н2О) на кожне титрування, см3	Середній об’єм (Na2S2O3· 5H2O), см3
			63, 54
			63, 54
			63, 54

Вміст Cu²⁺ в розчині, що аналізується, можна розрахувати двома способами:

1-й спосіб:

С(СuSO₄·5H₂O= , моль/дм³

Т(Cu²⁺) = , г/см³

m(Cu²⁺) = Т(Cu²⁺)·V_{мірн. к.}, г

2-й спосіб:

= , г/см³

m(Cu²⁺) = · · , г.

Завдання для самостійної роботи

Підготувати теоретичний матеріал за темою, оформити лабораторний журнал, підготуватися до відповіді на контрольні питання.

Контрольні питання:

1. Які робочі розчини і який індикатор застосовують у методі йодометрії?

2. Написати рівняння реакції між натрій тіосульфатом і йодом.

3. Обчислити молярну масу еквівалента натрій тіосульфату в його реакції з йодом.

4. Як установлюють нормальну концентрацію еквівалента розчинів натрій тіосульфату і йоду?

5. Написати рівняння реакції між калій дихроматом і калій йодидом в кислому середовищі.

6. Які окисники і відновники можуть бути визначені методом йодометрії?

7. Як виконується визначення міді в розчині купрум (ІІ) сульфату?

8. Написати рівняння реакції купрум (ІІ) сульфату з калій йодидом.

9. Обчислити молярну масу еквівалента міді в реакції з калій йодидом.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 3

ОСНОВИ ЕЛЕКТРОХІМІЇ. ХІМІЧНА КІНЕТИКА