Посуда и аппаратура их назначение в практике гравиметрии

 

13) Аналитические весы - это точный физический прибор, пользование кото­рым допускается при строгом соблюдении правил, обеспечивающих необхо­димую воспроизводимость и точность взвешивания.

14) Химические стаканы (200-250мл.) и колбы. Для химического ана­лиза изготовляется тонкостенная посуда, чтобы она быстрее прогревалась и охлаждалась.

15) Стеклянные палочки применяют для перемешивания жидкости, для перенесения жидкости при фильтровании. Наиболее удобны стеклянные палочки с резиновым нако­нечником для собирания частичек осадка со стенок ста­кана.

16) Промывалки применяют для смывания осадка со стенок стакана, с фильтра, часового стекла, бюкса.

17) Фильтры - служат для, отделения осадка от маточного раствора их укладывают на воронку и плотно прилегаемые фильтры, быстро отделяют осадок от раствора.

18) Муфельные печи служат для прокали­вания осадков в тиглях. Нагревательные элементы в них сделаны, как правило, из нихромовой проволоки. В этих цечах можно получить температуру от 800 до 1200 °С..

19) Фарфоровые тигли применяются для прокаливания осадков. Наиболее удобны тигли № 3 диаметром 25 мм и высотой 35 мм. Масса нового тигля при прокаливании всегда уменьшается, поэтому перед употреблением тигли прокаливают в муфельной печи несколько часов до по­стоянной массы.

20) Часовые стекла применяют для отвешивания сыпучих веществ. Большими часовыми стеклами накрывают ста­каны и колбы.

21) Воронки применяют для отфильтровывания и промы­вания осадков. В макроанализе наиболее часто употреб­ляют воронки диаметром 7—9 см.

22) Бюксы представляют собой маленькие стаканчики с пришлифованной стеклянной крышкой. Они предназначе­ны для взвешивания твердых и жидких веществ.

23) Эксикаторы - изготовляют из толстого стекла с пришлифованной плотно закрывающейся крышкой. Между верхней и нижней частью эксикатора помещают фарфоровую пластину с отверстиями, служащую для размещения тиглей, бюксов и т. д.

Электрические сушильные шкафы предназначены для сушки посуды, осадков и образцов анализируемого ве­щества. Температура в них меняется в пределах 20— 300 °С. Шкафы снабжены специальным автоматическим регулятором

Потенциал разложения.

Минимальная электродвижущая сила, которая должна быть подведена извне для выделения на электродах таких количеств анионов и катионов, чтобы через раствор непрерывно протекал электрический ток, называетсяпотенциалом разложения электролита. Потенциал разложения электролита изменяется в зависимости от природы электродов. Изменение величины потенциала разложения в зависимости от материала электрода, является результатом различной величины - веляризации. Потенциал разложения электролита зависит от материала электрода и условий электролиза, в частности от температуры. Потенциал разложения достаточно разбавленных водных растворов H2SO4, HNO3, H3PO4, NaOH, КОН с платиновыми электродами близок к 1 7 в. Это объясняется тем, что во всех указанных электролитах на электродах идут одни и те же реакции: на катоде выделяется водород, на аноде - кислород.

Почему перганатометрическое титрование практически проводят в кислой среде. Перманганатометрией называется метод объемного анализа, в котором в качестве рабочего раствора при­меняют перманганат калия КМп0₄. Перманганат калия является сильным окислителем, особенно в кислой сре­де.

В зависимости от среды при восстановлении КМп0₄ получаются различные конечные продукты. В кислой среде ионы Мп0₄^-восстанавливаются до бесцветных ионов Мп²+

МпОГ + 5е" + 8Н+ > Мп²⁺ + 4Н₂0.

В слабокислой, нейтральной и щелочной среде ионы Мп0₄~ восстанавливаются до соединений марганца (IV), образуя темно-коричневый осадок диоксида мар­ганца Мп0₂:

МпОГ + 2Н₂0 + Зе" >- Мп0₂| + 40Н^_.

Образование темного осадка затрудняет определе­ние конца реакции, поэтому титрование проводят в кислой среде, прибавляя большой избыток кисло­ты. Кроме того, окислительная активность перманганата в кислой среде гораздо выше, чем в щелочной или ней­тральной. Для подкисления применяют только серную кислоту. Соляную кислоту нельзя применять, так как она вступает в окислительно-восстановительную реак­цию с перманганатом калия и на нее расходовалось бы добавочное количество рабочего раствора, что, естест­венно, искажало бы результат титрования. Азотная кислота, которая является окислителем, для подкисле­ния в методах оксидиметрии не применяется.

Правило произведения растворимости – его выражение и назначение в практике гравиметрии Произведение растворимости (ПР, K_sp) — произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянной температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная.

В общем виде, произведение растворимости для вещества с формулой A_mB_n, которое диссоциирует на m катионов Aⁿ⁺ и n анионов B^m-, рассчитывается по уравнению:

где [Aⁿ⁺] и [B^m-] — равновесные молярные концентрации ионов, образующихся при электролитической диссоциации.

Из произведений растворимости можно рассчитать концентрации катионов и анионов в растворе малорастворимого электролита. Значения произведений растворимости приведены в справочниках.

При постоянной температуре в насыщенных водных растворах малорастворимых электролитов устанавливается равновесие между твердым веществом и ионами, образующими это вещество. Например, в случае для CaCO₃ это равновесие можно записать в виде:

Константа этого равновесия рассчитывается по уравнению:

В приближении идеального раствора с учётом того, что активность чистого компонента равна единице, уравнение упрощается до выражения:

Константа равновесия такого процесса называется произведением растворимости.

Правило произведения растворимости имеет важное значение в аналитической химии. Знание его помогает нам сознательно проводить осаждение в /качественном анализе. Применение этого правила позволяет разоб­раться во многих вопросах, возникающих в практике качественных определений. Знание правил произведения растворимости помогает
рассчитать концентрацию раствора, из которого ведется осаждение, правильно выбрать осадитель, его количе⁴ ство и условия осаждения. Все это имеет большое значе­ние при количественных определениях гравиметрическим методом.

Предельные диффузионный ток и факторы влияющие на величину диффузионного тока Любая полярографическая волна характеризуется областью, в которой ток после резкого увеличения становится практически не зависящим от наложенного напряжения; его называют предельным током. Предельный ток возникает в результате ограничения скоро-сти, с которой деполяризатор может быть доставлен к поверхности микроэлектрода. При строгом контроле экспериментальных условий эта скорость определяется скоростью диффузии деполяризатора. Предельный ток, контролируемый диффузией, называется диффузионным током, I d. Обычно диффузионный ток прямо пропорционален концентрации реагирующего вещества (деполяризатора), и эта зависимость является основой количественного полярографического анализа.

 

Связь I d c концентрацией иона С м выражается уравнением Ильковича:

I d = 605· n· Д 1/2 · m2/3 · t 1/6 · C M (2.1.)

где n - заряд иона, Д - коэффициент диффузии, m - масса ртути, вытекающей из капилляра в 1с, t - время образования капли (период капания). Произведение m2/3· t1/6 называется характеристикой капилляра.

В упрощенном варианте уравнение (2.1.) можно представить в виде:

I d = K· C (2.2.)

Величина диффузионного тока пропорциональна концентрации. [1]

Величины диффузионных токов при исследовании малеиновой кислоты определялись на опыте по высотам волн в достаточно кислых растворах, где предельный ток ограничен лишь диффузией деполяризатора (рН - 3), Для малеиновой кислоты ее волна в кислой среде отвечает диффузионному току недиссоциированных молекул. Значения коэффициентов диффузии, необходимые для расчета поправки на сферичность по уравнению (76), находились по уравнению Ильковича из величин предельных диффузионных токов. [2]

Величина диффузионного тока отклоняется от его нормального значения, если концентрация фона в 25 - 30 раз меньше концентрации восстанавливаемого иона. [3]

Величина диффузионного тока линейно зависит от концентрации. Авторы указывают на возможность использования полученной полярографической волны акрилонитрила для его количественного определения. [4]

Величина диффузионного тока линейно зависит от концентрации. [5]

Зависимость величины диффузионного тока от концентрации восстанавливающегося вещества в методе классической полярографии выражается уравнением Ильковича. В принципе по этому уравнению можно по измеренной величине тока рассчитать неизвестную концентрацию, если остальные факторы в этом уравнении известны или их можно измерить. Практически, однако, это неудобно, и поэтому предпочитают косвенные методы. [6] Зависимость пограничного.| Зависимость тока, обусловленного величиной / н2 / 3 1 0, от потенциала (в 3 н. растворе КС1.

Выражать величину диффузионного тока необходимо обязательно при том же потенциале, при котором измеряется ток; вводить поправку на ток заряжения нужно также при том же потенциале. [7]

На величину диффузионного тока, кроме рассмотренных выше факторов, влияет еще перемешивание раствора. Некоторое движение раствора в перпендикулярном к поверхности ртути направлении, вследствие движения поверхности растущей капли, учтено в уравнении Ильковича для нормального диффузионного тока. Уравнение действительно при этом движении, равно как и при кратковременном движении раствора, вызванном периодическим падением капель ртути