Результаты работы

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 2

Определение содержания меди в анализируемом растворе методом йодометрического титрования.

2.1 Цель работы: определить массу Cu²⁺ в анализируемом растворе.

2.2 Приборы и реактивы: бюретка вместимостью 50 мл, мерная колба вместимостью 100 мл, колба для титрования, пипетка Мора вместимостью 10, 15 или 20 мл, химический стакан вместимостью 250 мл, стандартизированный раствор тиосульфата натрия, анализируемый раствор Cu²⁺, раствор крахмала, 5% раствор КI.

Теоретическое введение

Определение меди основано на реакции:

2Cu⁺² + 4I^– = 2CuI↓ + I₂

По величинам стандартных окислительно-восстановительных потенциалов пар Cu⁺²/CuI (0,17 В) и I₂/2I^– (0,54 В) рассматриваемая реакция должна протекать в обратном направлении. Однако этого не происходит, т. к. образуется малорастворимый CuI, поэтому концентрация Cu²⁺ значительно превышает концентрацию Cu⁺ и потенциал пары Cu⁺²/CuI становится 0,88 в, т. е. больше потенциала пары I₂/I^-.

Для того чтобы реакция протекала достаточно полно в нужном направлении, необходим избыток KI: чем он больше, тем меньше будет концентрация ионов Cu⁺ и тем выше окислительно-восстановительный потенциал пары Cu⁺²/Cu⁺.

Несмотря на то, что ионы Н⁺ в этой реакции не участвуют, для подавления гидролиза соли меди (II) необходимо создать слабокислую среду.

Выделившийся I₂ оттитровывается раствором Na₂S₂O₃: I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

Порядок выполнения работы

Из контрольной бюретки в мерную колбу на 100 мл помещают в соответствии с вариантом объем раствора соли Сu²⁺ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

В колбу для титрования помещают аликвотную часть исследуемого раствора соли меди, 15мл 5% KI и 10 мл 2н Н₂SO₄. Колбу накрывают часовым стеклом и дают смеси для завершения реакции постоять в темном месте около 5 мин. После этого смесь оттитровывают раствором Na₂S₂O₃, прибавляя 5мл крахмала в конце титрования, когда раствор будет иметь соломенно-желтую окраску. Необходимо, чтобы синяя окраска жидкости исчезла от одной капли Na₂S₂O₃ и вновь не появлялась около 1 минуты. Взмученный в жидкости осадок CuI по окончании титрования имеет цвет слоновой кости. Титрование проводят до 3–5 сходимых результатов, полученные значения заносят в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты титрования

№ опыта	V (Сu^2+), мл	V (Na2S2O3), мл	V ср. (Na2S2O3), мл	(V i – V ср)	(V i – V ср)^2	S ^2	S	±ε

V ср. (Na₂S₂O₃) = _____________________________________

По полученным результатам рассчитывают массу меди в анализируемом растворе:

_____________________________________________________________________________________

Результаты работы

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Список литературы

1. Общие требования и правила оформления текстовых документов: СТП 15-06-2004. – Введ. 30.11.04. – Могилев: МГУП, 2004. – 41 с.

2.Алексеев, В.Н. Количественный анализ / В.Н. Алексеев. – М.: Химия. – 1972. – 504 с.

3. Васильев В.П. Аналитическая химия в 2 ч. – Ч. 1: Гравиметрический и титриметрический методы анализа / В.П. Алексеев. – М.: Высшая школа. – 1989. – 320 с.

4. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии / Я.И. Коренман, Р.П. Лисицкая. – Воронеж: Воронеж. гос. технол. акад. – 2002. – 408 с.

5. Крешков А.П. Основы аналитической химии в 3 т. – Т. 2: Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ / А.П. Крешков. – М.: Химия. – 1970. – 456 с.

Вопросы для подготовки к защите лабораторных работ по теме

«Йодометрическое окислительно-восстановительное титрование»

Знать следующие понятия:

1. Важнейшие окислители и восстановители в аналитической химии.
2. Понятие стандартного окислительно-восстановительного потенциала. Зависимость потенциала от различных факторов.
3. Кривые окислительно-восстановительного титрования.
4. Способы фиксации точки эквивалентности в окислительно-восстановительном титровании. Окислительно-восстановительные индикаторы. (Привести примеры).
5. Способы титрования: прямое, обратное, по заместителю. Привести примеры.
6. Условия йодометрических определений.
7. Рабочие и стандартные растворы в йодометрии.
8. Приготовление и хранение раствора йода.
9. Приготовление и хранение раствора тиосульфата натрия.
10. Приготовление стандартного раствора бихромата калия.
11. Стандартизация раствора тиосульфата натрия: условия проведения, расчеты.

12. Йодометрическое определение окислителей на примере определения содержания ионов Cu²⁺ в анализируемом растворе. Пояснить, почему реакция 2Cu²⁺ + 4I^– ↔ 2CuI↓ + I₂ идет слева направо, а не наоборот, как это следует из стандартных электродных потенциалов пар (E °(Cu²⁺/Cu⁺) = 0,159 в, E °(I₂/2I^–) = 0,545 в).

Уметь:

- Определять степени окисление элементов по формулам соединений.

- Писать продукты red-ox реакций и уравнивать их методом электронно-ионного балланса.

K₂Cr₂O₇ + NaNO₂ + H₂SO₄ →

K₂Cr₂O₇ + Na₂S + H₂SO₄ →

KClO₃ + Na₂C₂O₄ + H₂SO₄ →

KJO₃ + KJ + HCl →

MnSO₄ + PbO₂ + HNO₃ →

PbS + HNO₃ →

Задачи:

1. Какую массу тиосульфата натрия необходимо взять для приготовления 250 мл 0,02 н раствора?

2. Вычислить молярную и нормальную концентрацию тиосульфата натрия, если на титрование 20,00 мл 0,02 н раствора бихромата калия затрачивается 18,49 мл тиосульфата.

3. К навеске K₂Cr₂O₇ массой 0,1500 г добавили избыток KI, раствор подкислили и оттитровали выделившийся йод тиосульфатом натрия. Рассчитать молярную и нормальную концентрацию тиосульфата натрия, если на титрование пошло 21,65 мл.

4. После растворения навески образца сплава массой 1,2430 г, к раствору добавили 15мл 5% KI и 10 мл 2н Н₂SO₄ и оттитровали 36,12 мл раствора тиосульфата натрия. Рассчитать массовую долю (%) Cu в сплаве, если Т(Na₂S₂O₃) = 0,01510 г/мл.

Дата добавления: 2015-07-26