Кондуктометриялық талдау әдісі

3.2.5. Кондуктометриялық талдау әдісі

 = (57)

Берілген қатынасқа эквиваленттік электрөткізгіштік кіреді, ол катиондар мен анион иондарының қозғалу жылдамдығына (қозғалғыштығына) тәуелді:  = (+)-  (-) Қозғалғыштықтың мәндері анықтамалық әдебиеттерде келтіріледі. Кондуктометриялық титрлеу аналитикалық мақсатта кеңінен қолданылады. Меншікті электрөткізгішті қосылған титрант мөлшерімен өлшейді. Нәтижелері бойынша әе=f(v) координатында қисығын тұрғызады, сынықтың бойынан эквивалент нүктесін тауып, титрлеуге кеткен көлемін анықтайды да, анализденегін ерітіндінің концентрациясын есептейді.

Берілген реакция үшін эквивалентті электрөткізгіштігінің есептеулеріне сүйене отырып титрлеу қисығын болжауға болады. Сол кезде есептеуді оңайлату үшін кейбір жеңілдіктер жасалады, яғни араластыру барысында концентрацияның өзгеруі және әлзіз электролит үшін Kg және ЕК мәндерін ескермейді.

а) Бастапқы нүктедегі титрант әлі қосылмаған кездегі –0 % -ны есептейік.

Электроөткізгіштік тек сілтінің диссоцациясына негізделген:

NaOHNa⁺ +OH, сонда

 = ( Nа⁺) + (ОН^-) = 50,1 + 198,3 = 248,4

б) Эквивалент нүктесінде,100% титрант қосылған кездегі -ны есептейік. Электроөткізгіштік мына реакцияға негізделген:

NaC  Na⁺ + CI^-

H₂O  M. д. с.

  (Na⁺) + (CI^-) = 50,1 + 76,3 = 126,4

в) 200% титрант косылған кездегі  -ны есептейік. Электроөткізгіштік мына реакцияға негізделген:

NaCINa⁴+CI^-

H₂OМ. д. с.

НСІН⁺+СІ

 = (Na⁺) + (H⁺) + 2(CI^-) = 50,1 + 350,0 + 276,3 = 602,8


0,6

0 ,2

4 кестеде берілген негізінде тапсырмаларды өздігінен орындаңдар.

Шексіз қосылғандағы және 25⁰с-тағы моль ион эквиваленттерінің (шектелген эквивалентті электродөткізгіштер) қозғалғыштың мәндері 21 кестенің қосымшасында келтірілген.

Кесте 22 - 0; 100; 200 % титрант қосылған кездегі нүктелер үшін иондар қозғалғыштығының мәндерін қолдана отырып, кондуктометриялық титрлеудің қисығын анықтаңдар (көлемнің өзгеруін, әлсіз электролит үшін Кg және ЭК мәндерін ескермеңдер)

Кесте 23 - 22 кестеге қосымша моль ион эквивалентінің қозғалғыштың мәні

3.2.6. Вольтамперометрия (полярография) әдісі.

Бұл әдіс кернеуге тәуелді өзгеретін токты өлшеуге негізделген. Бұл тәуелділік Илькович тендеуімен өрнектеледі:

I_пр = к  с

I_пр = 607nД^1/2m^2/3^1/6с (полярография)

Аналитикалық сигнал - ток болып табылады, оны берілген кернеуге тәуелді өлшейді де I = f(E) координаттарында графиктік тәуелділігін тұрғызады. Алынған қисық вольтамперлік немесе полярографиялық толқын деп аталады.

Сурет 54 - Қисық вольтамперлік немесе полярографиялық толқын графигі

Толқынның ортасы сапалы сипаттамасы болып табылатын жарты толқынның Е_1/2 потенциалын анықтайды. Е_1/2 мәні бойынша полярографиялық спектрін қолданып, заттың табиғатын анықтауға болады.

Шектелген диффузиялық токтың I_m өлшемі сандық сипаттама болып табылады және Илькович теңдеуі бойынша концентрацияға тәуелді. Егер әр түрлі концетрациялар үшін өсуіне қарай вольтамперлік қисықтарын алсақ, шектелген токтар мәнін өлшеп,I_m = f(С) координатында графиктік тәуелділігін тұрғызсақ, онда градуирленген тузу пайда болады, оны анализденетін ерітіндінің концентрациясын табу үшін қолданады.

Сурет 55 - Жартылогарифмдік вольтамперлік қисық

Жартылогарифмдік координатта тұрғызылған вольтамперлік қисық, процентін қата оралу дәрежесі, Е_1/2 нақтырақ мәні, электродты реакцияға қатысатын электрон саны және т. б. маңызды сипаттамалары туралы мәлімет береді. Бұл тәуелділіктің түрі 55 суретте көрсетілген. Абцисса осін қиып өту нүктесі Е_1/2 жартытолқынның потенциалына сәйкес. Электродты реакцияға қатысатын электрон санын анықтау үшін вольтамперлік қисығының кез-келген нүктесіндегі потенциал Нерст теңдеуімен байланысуына негізделе отырып өзгерістер жасайды:

Е = Е_1/2 +

Вольтамперлік қисығының екі нүктесін таңдап алып, әрқайсысына Нернст теңдеуін жазып, бір теңдеуден екіншісін алып тастайды. Бір зат үшін Е_1/2 тұрақты екенін ескеріп, мына қатнасты алады:

, бұдан

Жарты логарифмдік координаттағы вольтамперлік қисығының графиктік тәуелділігін қолданып, суретте көрсетілгендей Е және мәндерін табады да, электрохимиялық әрекетке қатысатын электрон санын есептейді, алынған нәтижені бүтін санға дейіе жуықтайды.

24-кестеде өздігінен орындауға тапсырмалар берілген (сырттай оқыту бөлімінің студенттеріне I=f(E) координатында вольт-амперлік қисығын тұрғызып j_m анықтау және концентрацияны табу жеткілікті.
Кесте 24 - I=f(E) және lg I_пр – I/I – E координаталарында графиктік тәуелділікті тұрғызыңдар, j_m анықтаңдар j_m анықтаңдар, егер к = 502 мкАл/моль болған кездегі концентрацияны есептеңдер, графиктің әрқайсысына Е_1/2 -ні және электродты процесске қатысушы санын табыңдар

№	Потенциала, Е, В	Токтың мәні, I, мкА
1	-0,1; -0,3; -0,4; -0,5; -0,7; -0,9	12; 17; 32; 92; 102; 107
2	-0,1; -0,3; -0,5; -0,6; -0,8; -1,0	7; 8; 20; 60; 63; 65
3	-0,5; -0,7; -0,8; -0,9; -1,1; -1,3	6; 9; 16; 46; 51; 54
4	-0. 5; -0,7; -0,9; -1,0; -1,2; -1,4	3;4; 10; 30; 31; 32
5	-0,4; -0,6; -0,75; -0,9; - 1,1;-1,3	4; 5; 17,5; 37; 40; 42,5
6	-0,6; -0,8; -0,95; -1,1; - 1,3; -1,5	9; 10; 35; 74; 80; 85
7	-0,6; -0,8; -0,95; -1,1;- 1,2; -1,5	15; 16; 24; 80; 88; 95

24 кестенің жалғасы

№	Потенциала, Е, В	Токтың мәні, I, мкА
8	-0,7; -0,9; -1,05; -1,2;-1,3;-1,6	3; 3,4; 4,5; 16; 17,6; 19
9	-0,5; -0,7; -0,85; -1,0;- 1,1;-1,4	7,5;8,5; 12,5; 40; 44; 46
10	-0,6; -0,8; -0,95; -1,1; -1,2; -1,4	5; 5; 12,5; 26; 26,5; 27
11	-0,5; -0,7; -0,8; -0,9; -1,1; -1,2	10;11;25;46;47;47;47,5
12	-0,8; -1,0; -1,15; -1,3; -1,4; -1,6	10; 10; 25; 53; 53,5; 54
13	-0,7; -0,9; -1,05; -1,2; -1,3; -1,6	15; 16; 25; 75; 85; 86
14	-0,2; -0,6; -0,9; -1,0; -1,2; -1,6	6; 9; 30; 53; 69; 74
15	-0,3; -0,5; -0,65; -0,7 -0,8; -1,0	2, 5; 4; 15; 26; 34; 36
16	-0,4; -0,7; -0,85; -0,9; -1,0; -1,2	2; 4,5; 12; 21; 28; 29
17	-0,2; -0,6; -0,7; -0,8; -1,0; -1,4	15; 19; 25; 82; 92; 94
18	-0,4; -0,7; -0,75; -0,8; -0,9; -1,1	7,5; 10; 12,5; 41; 46; 47
19	-0,3; -0,5; -0,55; -0,6; -0,7; -0,9	6; 8; 10; 32; 36; 38
20	-0,4; -0,6; -0,7; -0,8; -0,9; -1,2	15; 17; 24; 80; 89; 93
21	-0,5; -0,7; -0,8; -0,9; -1,0; -1,3	7,5; 9; 12; 40; 45;46
22	-0,4; -0,7; -0,8; -1,0; -1,3; -1,5	7,5; 10; 15; 37,5; 42; 44
23	-0,5; -0,8; -0,9; -1,0;- 1,1; -1,4	15; 19; 30; 75; 82; 87
24	-0,2; -0,4; -0,5; -0,6; -0,7; -1,0	10; 12; 20; 75; 85; 88
25	-0,2; -0,5; -0,6; -0,7; -0,8; -1,1	20; 22; 35; 80; 90; 93

жүктеу/скачать 1,47 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: