Потенциометрия


Кислотно-основное титрование.

Задача 1. Анализируемый раствор НCl разбавили в мерной колбе до 100.0 мл и аликвоту объемом 20,00 мл оттитровали потенциометрически 0,1000 М NaOH.

Построить кривые титрования в координатах рН – V и  ДpH / ДV  - V и определить массу (мг) НCl в растворе по следующим данным:

Вариант 1


V NaOH, мл

1,50

1,80

1,90

1,95

1,98

2,00

2,02

2,05

2,10

рН

2,64

3,05

3,36

3,64

4,05

6,98

9,95

10,53

10,65

Вариант 2


V NaOH, мл

1,30

1,50

1,60

1,65

1,68

1,70

1,72

1,74

1,80

рН

1,78

3,03

3,34

3,64

4,03

6,98

9,96

10,36

10,66

Ответ: вариант 1 – 36,5 мг НCl; вариант 2 – 31 мг НCl

Задача 2. Построить  кривые потенциометрического титрования в координатах рН – V и  ДpH / ДV - V и определить концентрацию (г/л) раствора СН3СООН, если при титровании 10,00 мл этой кислоты 0,1000 М КОН получили следующие результаты:

Вариант 1


V КOH, мл

15,00

18,00

19,00

19,50

19,90

20,00

20,10

20,50

21,00

рН

5,22

5,71

6,04

6,35

7,05

8,79

10,52

11,22

11,51

Вариант 2


V КOH, мл

10,00

13,00

14,00

14,50

14,90

15,00

15,10

15,50

16,00

рН

5,05

5,56

5,88

6,19

6,92

8,82

10,59

11,29

11,58

Ответ:  вариант 1 – 12,01 г/л;  вариант 2 – 9,01 г/л

Задача 3.  Анализируемый раствор метиламина CH3NH2 объемом 20,00 мл разбавили в мерной колбе до 100,0 мл, затем 10,00 мл полученного раствора оттитровали потенциометрически 0,1000 М НCl.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Построить кривые потенциометрического титрования в координатах рН – V и  ДpH / ДV - V и определить концентрацию (моль/л) исходного раствора метиламина по следующим данным:

Вариант 1


V HCl, мл

10,00

12,00

14,00

14,50

14,90

15,00

15,10

15,50

16,00

рН

10,40

10,12

9,56

9,28

8,42

6,02

3,52

2,85

2,55

Вариант 2


V HCl, мл

12,00

15,00

17,00

17,50

17,80

18,00

18,20

18,50

19,00

рН

10,36

9,96

9,43

9,17

8,28

5,99

3,28

2,89

2,58

Ответ: вариант 1 – 0,7500 моль/л CH3NH2; вариант 2 – 0,9000 моль/л CH3NH2

Задача 4.  Смесь хлороводородной и борной кислот оттитровали потенциометрически  0,1000 М NaOH последовательно: сначала оттитровали HCl (израсходовав объем титранта V1), затем прибавили к раствору глицерин и оттитровали Н3ВО3 по первой ступени (получив суммарный объем титранта V2).

Построить кривые потенциометрического титрования в координатах рН – V и  ДpH / ДV - V, определить объемы V1 и V2 и рассчитать концентрацию (г/л) HCl и Н3ВО3, если для анализа было взято 20.00 мл смеси кислот и при титровании получены следующие данные:

Вариант 1


V NaOH, мл

0,00

0,20

0,30

0,40

0,46

0,50

0,55

0,60

рН

2,60

2,84

3,02

3,40

3,95

5,58

7,03

7,38

прибавили глицерин:


V NaOH, мл

0,80

1,00

1,20

1,40

1,45

1,50

1,55

1,60

1,70

рН

5,95

6,25

6,55

7,04

7,28

7,73

8,55

9,10

9,55

Вариант 2


V NaOH, мл

0,00

0,40

0,60

0,80

1,00

1,05

1,10

1,20

рН

2,45

2,61

2,72

2,85

3,42

5,82

6,98

7,32

прибавили глицерин:


V NaOH, мл

1,40

1,60

1,80

2,00

2,10

2,15

2,20

2,25

2,40

рН

5,88

6,26

6,70

7,28

7,67

8,10

9,03

9,75

10,28

Ответ:  вариант 1 -  0,0912 г/л HCl и 0,3246 г/л Н3ВО3;

  вариант 2 – 0,1914 г/л HCl и 0,3555 г/л Н3ВО3

Осадительное титрование

Задача 1. Навеску серебряного сплава  массой 2,157 г растворили и после соответствующей обработки довели объем раствора до 100,0 мл.

Построить кривые потенциометрического титрования в координатах Е – V и  ДЕ / ДV – V и определить массовую долю серебра (%) в сплаве, если при титровании 25,00 мл приготовленного раствора 0.1200 М NaCl получили:


V NaCl, мл

16,00

18,00

19,00

19,50

19,90

20,00

20,10

20,50

21,00

Е, мВ

689

670

652

634

594

518

440

401

383

Ответ: 48 %

Задача 2. Построить кривые потенциометрического титрования в координатах Е – V и  ДЕ / ДV – V и рассчитать концентрацию (г/л) СаCl2, если при титровании 20.00 мл анализируемого раствора 0,0500 н. раствором Hg2(NO3)2 (fэкв = Ѕ) получили:


V Hg2(NO3)2 , мл

10,00

15,00

17,00

17,50

17,90

18,00

18,10

18,50

19,00

Е, мВ

382

411

442

457

498

613

679

700

709

Ответ: 2,50 г/л


Окислительно-восстановительное титрование

Задача 1. Навеску медного сплава массой 0,7500 г растворили, объем довели до 250,0 мл и 20,00 мл приготовленного раствора оттитровали потенциометрически после добавления KI раствором тиосульфата натрия с титром по меди Т(Na2S2O3/Cu) = 0,01664.

Построить кривые потенциометрического титрования в координатах Е – V и  ДЕ / ДV – V и рассчитать массовую долю (%)  меди в сплаве по следующим данным:


V Na2S2O3, мл

1,50

1.90

2,00

2,05

2,08

2,10

2,12

2,15

2,20

Е, мВ

475

445

424

405

382

305

232

186

162

Ответ: 58,24 % 

Теоретические вопросы по теме:


Какая из перечисленных зависимостей лежит в основе прямых потенциометрических определений: а) зависимость силы тока от потенциала; б) зависимость равновесного потенциала индикаторного электрода от концентрации потенциалопределяющего иона; в) зависимость потенциала электрода от концентрации индифферентного электролита?
Привести уравнение Нернста для окислительно - восстановительной пары и пояснить смысл входящих в него величин.
Какие электроды относятся к электродам I рода и какие – к электродам II рода? Привести примеры.
К какому типу электродов относится хлорсеребряный электрод: а) мембранным ионоселективным; б) электродам I рода; в) электродам II рода; г) редокс-электродам?
Какие электроды называют индикаторными и какие – электродами сравнения? Указать наиболее распространенные электроды сравнения.
В чем сущность потенциометрического измерения рН раствора? Какие индикаторные электроды могут быть использованы для определения рН?
Как устроен стеклянный электрод? Указать достоинства и недостатки стеклянного электрода.
В каких координатах надо строить градуировочный график в методе прямой потенциометрии, чтобы он был линейным: а) Е – с; б) lg Е – с; в) Е – lg с?
В чем сущность метода потенциометрического титрования?
Охарактеризовать ионоселективные электроды (с твердыми мембранами, жидкими мембранами, газочувствительные электроды). Какие ионы можно определять с применением подобных электродов?
Какой из указанных электродов относится к типу мембранных электродов: а) водородный; б) стеклянный; в) серебряный; г) каломельный?
При каких условиях возможно потенциометрическое титрование двух веществ (или ионов), находящихся в смеси? Привести примеры.
Каковы особенности потенциометрического титрования в неводных средах? Какие требования предъявляются к неводному растворителю?