Задачи по химии
3. растворимость иода в воде мала, поэтому при измерении окислителей необходимо применять избыток КI. Это способствует растворению выделенного из реакции иода: КI+I2→K[I3].
4. реакция между иодид ионом и окислителем идёт не достаточно быстро, поэтому к титрованию приступают через некоторое время после прибавления ок-ля (р-р оставляют на 5 мин. до завершения реакции).
5. перед началом титрования реакционную смесь оставлять в тёмном месте, т.к. свет ускоряет в кислых р-рах побочную реакцию – окисление иодид ионов до иода кислородом воздуха: 2Na2S2O3+O2→2Na2SO4+2S↓
Прямое титрование. Это измерение восст-ля. Проводя прямое титрование необходимо помнить о летучести иода. Ст. р-ром в прямом титровании является р-р иода, а индикатором крахмал, который добавляют сразу. Титруют до появления светло синей окраски.
Химизм. 2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6 – тетротионат натрия.
Расчёт: m(Na2S2O3)=V(I2)*C(1/zI2)*M(1/z Na2S2O3)
При прямом титровании возможны погрешности, а именно: 1.∆Е – мала, реакция идёт медленно особенно в конце титрования и не успевший прореагировать иод окрашивает крахмал, что приводит к заниженным результатам анализа.2.Восст-ль может окисляться кислородом воздуха, получается заниженный результат.
10.Измерение окислителей йодометрическим методом (К2Сr2О7, КВrО3). Написать уравнения реакций и расчётные формулы.
В-во бромата калия является ок-ем, поэтому его измеряют методом титрования заместителя. К контр. р-ру добавляют р-р H2SO4 c C(1/z)=2моль/л, V=0,001-0,010л, р-р KI с ω%=10% и V=0,005л и поставить в тёмное место на 5 мин. для завершения реакции. Титровать Na2S2O3 без индикатора. Когда окркска титруемого р-ра станет бледно-жёлтой прибавить р-р крахмала 1-2 кап. и титровать до исчезновения синей окраски.
Химизм. KBrO3+KI+H2SO4→KBr+I2+K2SO4+H2O
I2+Na2S2O3→NaI+Na2S4O6
Расчёт. M(KBrO3)=V(Na2S2O3)*C(1/z Na2S2O3)*M(1/zKBrO3)
11.Измерение окислителей (Cu в CuSO4*5H2O) и хлороводородной к-ты йодометрическим методом. Написать уравнения реакций и расчётные формулы.
Методом титрования заместителя можно определить медь в медном купоросе. Ст. р-ром титруют не измеряемый компонент, а его заместитель, который выделяется (в эквивалентном кол-ве) при реакции измеряемого компонента с другим специально добавленным реактивом.
Химизм. 2CuSO4+4KI→2CuI↓+I2+2K2SO4, I2 – заместитель
I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6
Расчёт: m(Cu)=V(Na2S2O3)*C(1/z Na2S2O3)*M(1/zCu), Z=1, Cu2++1e→Cu.
Измерение хлороводородной к-ты.
Химизм. КIO3+5KI+6HCl→3I2+6KCl+3H2O
I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6.
Расчёт. M(HCl)=V(Na2S2O3)*C(1/z Na2S2O3)*M(1/zHCl).
12.Виды титрования в йодометрии. Привести примеры, химизм реакций, расчётные формулы.
Существует три вида титрования в йодометрии: прямое, обратное и замещение.
Прямое титрование. Это измерение восст-ля. Проводя прямое титрование необходимо помнить о летучести иода. Ст. р-ром в прямом титровании является р-р иода, а индикатором крахмал, который добавляют сразу. Титруют до появления светло синей окраски.
Химизм. 2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6 – тетротионат натрия.
Расчёт: m(Na2S2O3)=V(I2)*C(1/zI2)*M(1/z Na2S2O3)
При прямом титровании возможны погрешности, а именно: 1.∆Е – мала, реакция идёт медленно особенно в конце титрования и не успевший прореагировать иод окрашивает крахмал, что приводит к заниженным результатам анализа.2.Восст-ль может окисляться кислородом воздуха, получается заниженный результат.
Обратное титрование. Лучшие результаты получаются методом обратного титрования. Анализируемый р-р обрабатывают избыточным кол-вом точно отмеренного р-ра иода. А его избыток оттитровывают р-ром тиосульфата. Начинают титровать без индикатора (крахмал не доб.) титруют до бледно жёлтого окрашивания р-ра. Затем добавляют крахмал и титруют до исчезновения синей окраски. Крахмал добавляют тогда, когда иода в р-ре останется мало (бледно-жёлтый р-р). Крахмал адсорбирует иод и адсорбированный иод медленно реагирует с Na2SO3, что приводит к погрешности анализа – завышенный результат.
Химизм: I2+Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6 ; Na2SO3+I2+H2O→Na2SO4+2HI
Расчёт: m(Na2SO3)=[С(1/zI2)*V(I2)-C(1/z Na2S2O3)*V(Na2S2O3)]* M (1/z Na2SO3)
Метод замещения. Методом титрования заместителя можно определить медь в медном купоросе. Ст. р-ром титруют не измеряемый компонент, а его заместитель, который выделяется (в эквивалентном кол-ве) при реакции измеряемого компонента с другим специально добавленным реактивом.
Химизм. 2CuSO4+4KI→2CuI↓+I2+2K2SO4, I2 – заместитель
I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6
Расчёт: m(Cu)=V(Na2S2O3)*C(1/z Na2S2O3)*M(1/zCu), Z=1, Cu2++1e→Cu.
13.Пермангонатометрический метод анализа. Общая характеристика метода. Ст. р-ры, их приготовление.
Метод пермангонатометрии основан на реакциях окисления восст-ей ионом перманганата. Окисление может проводиться как в кислой, так и в щелочной или нейтральной среде.
При окислении в кислой среде марганец (VII) в составе КМnО4, применяемого для окисления, восст-ся до Мn2+. MnO4-+8H++5e→Mn2++4H2O, Е0=1,51В.
При окислении в щелочной или нейтральной среде марганец (VII) восст-ся до марганца (IV), причём образует двуокись марганца:
MnO4-+2H2O+3e→MnO2↓+4OH-, Е0=0,6В – в нейтральной
MnO4-+1е→MnO42-, Е0=0,56В – в щелочной.
Стандартный потенциал пары MnO4-/ Mn2+ выше, чем в I и II случаях, следовательно, окислительная способность перманганата в кислой среде выше, чем в щелочной перманганатометрические измерения проводят в кислой среде, т.к. точку эквивалентности установить легко по обесцвечиванию р-ра перманганата калия. Образование же MnO2 затрудняет установление точки эквивалентности, т.к. выпадает в тёмно-бурый осадок.
Приготовление стандартного р-ра KMnO4. титрование проводят без индикатора, реакция чувствительна. Одна капля КМnО4 с С(1/z)=0,01моль/л окрашивает в конце титрования 50мл р-ра в отчётливо розовый цвет. КМnО4 не отвечает требованиям к исходным в-вам , т.к. содержит примеси продуктов восст-ия MnO2. легко разлагается под влиянием восст-ей: NH3, органические в-ва, попадающих в воду с пылью. Поэтому КМnО4 готовят из приблизительной навески, а затем устанавливают точную конц-ию по другому ст. р-ру. Чтобы приготовить р-р нужно рассчитать навеску:
m(КМnО4)=V(р-ра)*С(1/z КМnО4)*M(1/z КМnО4).
Навеску берём на тех. весах. Воду отмеряем цилиндром, растворение ведём в горячей воде, т.к. КМnО4 растворяется медленно. Приготовленный охлаждённый р-р переливают в тёмную посуду. Закрывают стеклянной пробкой и оставляют на 7-10 дней для выстаивания в темноте (за это время окислятся все случайные органические примеси в воде, а образовавшийся MnO2 сядет на дно). Р-р сливают или фильтруют через стеклянную вату, или через стеклянный фильтровачный тигель с пористым дном.