Экспериментальная часть:

Принципиальная схема установки для кулонометрического титрования

1 – источник постоянного тока

2 – высокоомное сопротивление

3 – миллиамперметр

4 – электролизер

5 - генераторный электрод

6 – вспомогательный электрод

7 – индикаторные электроды

8 – индикационный блок

Методические указания по проведению кулонометрического титрования с потенциометрической индикацией конечной точки титрования.

1. Включают источник постоянного тока и прогревают прибор в течение 20 мин.

2. Включают потенциометр. Отсчет показаний проводят в еди­ницах рН или милливольтах по шкале прибора в широком диапазоне измерений. Для этого соответствующие переключатели на передней панели прибора устанавливают на требуемый род работ и предел измерений.

3. Наливают в ячейку необходимые растворы и опускают якорь мешалки. Закрывают ячейку крышкой с закрепленными в ней электродами (генераторным и индикаторным) и устанавлива­ют ячейку в центр столика магнитной мешалки.

4. Вставляют в ячейку через отверстия в крышке электролити­ческий ключ, второй конец которого опускают в стаканчик с рас­пором индифферентного электролита, где находится вспомога­тельный электрод. Вторым электролитическим ключом соединяют ячейку с насыщенным хлоридсеребряным электродом сравнения, опушенным в насыщенный раствор КСl

5. Включают магнитную мешалку и записывают установив­шийся потенциал индикаторного электрода в отсутствие тока электролиза.

6. Замыкают цель электролиза и одновременно включают секундомер. По миллиамперметру фиксируют величину тока электролиза. В ходе титрования необходимо следить, чтобы ток был

постоянным.

7. Через каждые 30 с записывают показания потенциометра.

Вблизи точки эквивалентности наблюдается скачок потенциала, после чего записывают еще три-четыре показания, размыкают цепь электролиза и выключают мешалку.

8. Вынимают электролитические ключи и ополаскивают их дис­тиллированной водой. Снимают ячейку со столика мешалки, вы­нимают крышку с электродами и ополаскивают их дистиллирован­ной водой. Повторяют кулонометрическое титрование 3—5 раз.

9. После окончания работы на кулонометрической установке

выключают прибор,

10. Записывают в рабочий журнал методику кулонометриче-ского титрования, уравнения реакций, расчетные формулы. По­лученные результаты титрования оформляют в виде таблицы:

Время генерации t , с	Потенциал индикаторного электрода E , мВ	Разность потенциалов двух последующих измерений ∆E , мВ

11. Строят кривую кулонометрического титрования в коорди­натах "потенциал индикаторного электрода (мВ) — время элек­тролиза (с)", а также дифференциальную кривую ∆Е/t от t, по которой находят конечную точку титрования.

Определение кислот

Определение кислот основано на электрогенерации ионов ОН‾ из Н2О на платиновом катоде. В данном случае сам растворитель является вспомогательным реагентом:

2Н2О + 2ē ↔ Н2↑ + 2 ОН‾

на электроде

2Н3О⁺ + 2ē ↔ Н2↑ + 2Н2О

Н3О⁺ + ОН‾ ↔ 2Н2О в растворе

После завершения титрования избыток ионов ОН‾ создает в растворе щелочную реакцию, что обнаруживается визуально по изменению окраски кислотно-основного индикатора или потенциометрически (рН-метрически) со стеклянным индикаторным электродом. В анализируемый раствор добавляют индифферент­ный сильный электролит для повышения электропроводимости раствора.

Приборы и реактивы

Установка для кулонометрического титрования с визуальной или

потенциометрической индикацией конечной точки титрования.

Генераторный Pt электрод — пластины размером 1х1 см.

Вспомогательный электрод — стальной стержень.

Стеклянный индик. и хлоридсеребряный электрод срав­нения.

Мерная колба вместимостью 100 мл.

Пипетка вместимостью 10 мл.

Раствор сульфата калия, 10%-ный.

Раствор фенолфталеина, 1%-ный.

Анализируемый раствор кислоты, ~10^-2М.