Кафедра аналитической химии

Таблица 4

Данные для построения кривой фотометрического титрования кадмия

с индикатором ксиленоловым оранжевым

Объем добавленного титранта U, мл	Светопоглощение, Аизм	Светопоглощение с учетом разбавления А =
0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0

По данным таблицы 4 строят кривую титрования в координатах А - U, где А – светопоглощение с учетом разбавления, U - объем добавленного титранта, мл.

а б
Рис. 4. Образец кривой фотометрического титрования кадмия с ксиленоловым оранжевым.
А

U, мл
Рис. 5. Кривая фотометрического титрования кадмия с ксиленоловым оранжевым.
Объем, соответствующий точке эквивалентности (U_т.э.) определяют:

1. 
   экстрополяцией прямолинейных участков графика кривой титрования (рис. 4, а);
   
2. 
   если кривая титрования имеет относительно большие прямолинейные участки, определение объема точки эквивалентности проводят расчетным путем. Для этого строят кривую титрования и выбирают 2 точки на кривой после перегиба (т.е. после точки эквивалентности). Расчет U_т.э. проводят по формуле для точки пересечения двух прямых, одна из которых параллельна оси абсцисс (рис. 4, б).
   

, где
U₁ и U₂ – объемы титранта, пошедшие на определение 2-х точек после перегиба
А₁ и А₂ – значения светопоглощения, соответствующие объемам титранта U₁ и U₂ (рис. 1, б)
А₀ – значение светопоглощения до т.э.
Расчет содержания кадмия в растворе проводят по формуле для обратного титрования

О Т Ч Е Т

Количественное определение солей кадмия
методом фотометрического титрования.

1. 
   Метод анализа:
   
2. 
   Способ количественного определения:
   
3. 
   Анализируемое вещество:
   
4. 
   Титрант:
   
5. 
   Вспомогательное вещество:
   
6. 
   Индикатор:
   
7. 
   Уравнения реакций:
   

8. 
   Характеристики образующегося комплекса [PbH₄R]⁰:
   

цвет – красно-розовый;
фотометрические характеристики: _max = 580 нм; Е = 1,9^.10⁴.

9. 
   Значение объема титранта, соответствующее точке эквивалентности
   
   1. 
      V_т.э. = ………. мл (по графику)
      
   2. 
      V_т.э. = ………. мл (расчетным способом).
      
10. 
    Содержание Cd²⁺ в контрольном растворе
    

g(Cd²⁺) = ………… (г).
11. Относительная погрешность определения, Е% = …………%.


ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА


К У Л О Н О М Е Т Р И Я
Работа 1. Определение кислот.
Определение кислот основано на электрогенерации ионов ОH- из воды на платиновом катоде и последующим их взаимодействии с ионами Н₃О⁺. Вспомогательным реагентом в данном случае является вода, в которую для повышения электропроводности необходимо добавить индифферентный сильный электролит – 0,5 М или 10%-ный раствор сульфата калия или натрия. На электроде будут протекать следующие реакции:
на катоде: 2Н₃О⁺ + 2е^– = Н₂+ 2Н₂О; 2Н₂О + 2е^– = Н₂ + 2ОН^–,
а в растворе: ОН^– + Н₃О⁺ = 2Н₂О. После завершения химической реакции избыток ионов ОН^- создаст в растворе щелочную среду, что можно обнаружить с помощью кислотно-основного индикатора (фенолфталеина) или потенциометрически со стеклянным индикаторным электродом.
Приборы и реактивы:
Кулонометрическая установка с электронным секундомером
Магнитная мешалка
Генераторный платиновый электрод
Вспомогательный графитовый электрод
Мерная колба вместимостью 100 мл
Пипетка вместимостью 10 мл
Фенолфталеин 1% спиртовый раствор
Сульфат натрия или калия 10% или 0,5 М раствор
Выполнение работы: Исследуемый раствор кислоты разбавляют дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл до метки и хорошо перемешивают. В стакан для титрования помещают примерно 10 мл 0,5 М или 10%-ного раствора Na₂SO₄ (или К₂SO₄), семь капель фенолфталеина, опускают платиновый генераторный электрод и стержень магнитной мешалки. В анодную камеру наливают 0,5 М (или 10%-ный) раствор Na₂SO₄ (или К₂SO₄), опускают вспомогательный графитовый электрод и соединяют оба стакана электролитическим мостиком, заполненным тем же сильным электролитом. При выключенном тумблере «Ячейка» ручкой «Ток» устанавливают ток электролиза 5 мА и включают магнитную мешалку. Для исключения ошибки, связанной с присутствием в растворе СО₂, сначала проводят предэлектролиз фонового раствора током 5 мА, включив тумблер «Ячейка». При появлении розовой окраски раствора тумблер «Ячейка» выключают. Затем в стакан с генераторным электродом пипеткой добавляют 10,00 мл анализируемого раствора кислоты, на микрокалькуляторе, служащем электронным секундомером, нажимают клавиши «С», «+» и «1», а затем включают ячейку. После появления розовой окраски раствора такой же интенсивности, как и при предэлектролизе, выключают ячейку и записывают ток электролиза и время продолжительности титрования с точностью до 1 сек.
Титрование повторяют трижды и рассчитывают среднее время электролиза. Содержание кислоты (g) рассчитывают по формуле:

где: I - ток электролиза, А; t - время электролиза, с; М - молярная масса кислоты, г/моль; W - вместимость мерной колбы, мл; V - вместимость пипетки, мл; n – число электронов (для серной кислоты n = 2), F - константа Фарадея, 96485 Кл/моль.