Задачи по химии
2.Конц-ия р-ра сравнения больше, чем конц-ия исследуемого р-ра С0>Сх (обратное дифференцирование). Анализируемые р-ры условно принимают за р-ры сравнения и по отношению к ним измеряют оптическую плотность р-ра сравнения. Расчёт такой же только Ахотн=А0-Ах.
3.Двухстороннее или полное дифференцирование. Это сочетание прямого (С0<Сх) и обратного (С0>Сх) порядка измерений. При объединении этих двух методов значительно расширяются возможности определения. При фотометрировании исслед-ых и ст. р-ров, конц-ии которых больше, чем конц-ии р-ра сравнения, значения Аотн со знаком +, если конц-ия фотометрируемых р-ров меньше, чем конц-ия р-ра сравнения, то Аотнсо знаком -.
Для построения градуировочного графика готовят несколько р-ров с конц-ми меньше, чем р-ра сравнения и столько же ст. р-ров с конц-ми больше, чем р-ров сравнения. Для расчётного способа используются теже формулы в зависимости от того в какую область попала Ах.
5.Сущность потенциометрического анализ. Электроды первого, второго рода, окислительно-восстановительные. Примеры. Уравнение Нернста.
Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е0+0,059/n*lgС,
RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.
Для ПА нужно составить электрохимическую ячейку из двух электродов: индикаторный и сравнения. Индикаторный – эл-д, потенциал которого зависит от конц-ии определённых ионов. Сравнительный – эл-д, потенциал которого не зависит от состава р-ра. Все эл-ды подразделяются на эл-ды первого рода, второго рода и о-в. Первого рода – металл опущенный в р-р его соли (Сu/CuSO4, Zn/ZnSO4). ЕI=Е0Ме0/Меn++0,059/n*lgСМе.
Второго рода – металл покрытый его трудно растворимой солью и опущенный в р-р с тем же анионом (хлорсеребряный, каломельный). Ag/AgCl, KCl – хлорсеребряный эл-д.
ЕII=E0-0.059/n*lgСCl-, зависит от аниона внутреннего р-ра.
Окислительно-восстановительные – пластинка инертного Ме, опущенная в р-р, где имеются окислительная и восстановительная формы (платиновый). Pt/Fe2+;Fe3+. Индикаторный эл-д выбирается либо по типу реакции либо от природы ан-ого в-ва.
Ео-в=Е0Fe2+/Fe3++0,059/1*lgС, окислительной формы/восстановительной формы.
6.Индикаторные электроды в потенциометрии. Классификация. Примеры. Уравнение Нернста. Выбор индикаторных электродов. Примеры. Электроды сравнения.
Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е0+0,059/n*lgС,
RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.
Индикаторный – эл-д, потенциал которого зависит от конц-ии определённых ионов. Подразделяются на металлические и ионоселективные. Пример. Окислительно-восстановительные – пластинка инертного Ме, опущенная в р-р, где имеются окислительная и восстановительная формы (платиновый). Pt/Fe2+;Fe3+. Индикаторный эл-д выбирается либо по типу реакции либо от природы ан-мого в-ва.Ео-в=Е0Fe2+/Fe3++0,059/1*lgС, окислительной формы/восстановительной формы.
Ионоселективные (мембранные) эл-ды, в основе которых лежат ионообменные процессы, протекающие на границе мембран с р-ром электролита. Они подразделяются на эл-ды со стеклянной, твёрдой и с жидкой мембраной.
Стеклянный эл-д. (смотри вопрос 7).
Эл-д с твёрдой мембраной. Например, фторид селективный. Его мембрана состоит из моно кристалла лантан фтор 3 LaF3. 1- пластинка LaF3 (мембрана); 2- внутренний ст. р-р NaF+NaCl; 3- внутренний эл-д сравнения. Е=Е0-0,059/n*lgCF-.
Эл-д с жидкой мембраной. Например, нитратный эл-д. жидкая мембрана – это р-р электродно - активного в-ва в органическом растворителе, не смешивающимся с водой. Органическая и водная фазы отделены полупроницаемой инертной мембраной. Недостаток: короткое время жизни эл-да.
7.Стеклянный ионоселективный эл-д. Устройство. Уравнение Нернста. Особенности. Измерение рН р-ров со стеклянным и хлорсеребряным эл-дом.
Стеклянный эл-д – индикаторный эл-д, его потенциал зависит от конц-ии ионов Н+ в р-ре. Е=Е0+0,059/n*lgCН+, рН=-lgСН+, -рН=lgСН+; n=1, Е=Е0-0,059рН.
Поэтому используется для определения кислотности (рН). Мембрана (шарик) такого эл-да изготовлена из специального стекла, содержащего Na2O, СаО, SiO2.
Если стек-ый эл-д длительное время выдержать в воде, то на обеих поверхностях мембраны образуется тонкий слой 10-4мм гидротированного геля. Все пустоты занимаются ионами Н+, вытеснившими находившиеся там ионы Na+, таким образом потенциал эл-да зависит от конц-ии ионов Н+. 1- стеклянная мембрана, 2- внутренний р-р HCl, 3- серебряная проволока. В последнее время разработано большое кол-во различных стеклянных мембран, в состав которых введены другие в-ва (Ва, Li и т.д.) поэтому с помощью таких стеклянных эл-дов можно измерять не только ионы Н+, но и Na+, К+, NH4+, Li+, Ag+, РЗМ.
В паре с хлорсеребряным эл-дом стеклянный эл-д используют при измерении рН р-ра (титруем). Используется рН метр.
Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е0+0,059/n*lgС,
RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.
8.Потенциометрическое титрование. Сущность метода. Кривые титрования. Способы определения точки экв-ти. Потенциометрическое титрование в методе нейтрализации: измерение рН и потенциала стеклянного эл-да, кривые титрования. Потенциометрическое титрование в методе о-в, изменение потенциала индикаторного эл-да. Кривые титрования.
Потенциометрический метод анализа основан на зависимости потенциала от содержания в-ва. Эта зависимость выражается уравнением Нернста: Е=Е0+0,059/n*lgС,
RT/nF*ln=0.059, зависит от температуры.
Потенциометрический метод анализа делится на прямую (ионометрию) потенциометрию и косвенную – потенциометрическое титрование. Разновидность титриметрического метода (бюретка, титрант), в котором точка экв-ти устанавливается не визуально (не по индикатору), а по прибору. Анализируемый р-р титруем и при этом замеряем по прибору значение потенциала. График зависимости от Vтитранта Е=f(Vтитр).
Иногда по интегральной кривой точку экв-ти определить сложно, тогда строят дифференциальную прямую.
В методе нейтрализации строится график зависимости рН=f(Vтитр), кривые выглядят также.
Для титрования используем индикаторный эл-д (стеклянный), а хлорсеребряный как сравнение.
О-в строим Е=f(Vтитр), график такой же, эл-д платиновый, сравнение – хлорсеребряный.
9.Сущность электролиза. Химические поцессы при электролизе. Объединённый закон электролиза. Выход по току.
При электролизе р-ра в-во разлагается под действием эл. тока на эл-дах происходит выделение составных частей электролита или водорода и кислорода из воды. Выделение Ме на катоде зависит от их стандартных потенциалов (Е0):