ГОУ СПО «Ярославский химико – механический техникум»

Курс лекций

По физико-химическим методам анализа

Раздел: «электрохимия»

Содержание

ТЕМА I: «КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА» 4

ЛЕКЦИЯ 17 4

ЛЕКЦИЯ 18 13

ТЕМА II: «ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА» 17

ЛЕКЦИЯ 19 17

ЛЕКЦИЯ 20 28

ЛЕКЦИЯ 21 35

ТЕМА III: «ЭЛЕКТРОГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ И КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ АНАЛИЗА» 48

ЛЕКЦИЯ 22 48

ЛЕКЦИЯ 23 60

ЛЕКЦИЯ 24 69

ТЕМА IV: «ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА» 77

ЛЕКЦИЯ 25 77

ЛЕКЦИЯ 26 86

ЛЕКЦИЯ 27 94

Тема I: «кондуктометрический метод анализа» лекция 17 план:

1. Сущность метода и его применение.

2. Электропроводность растворов, зависимость электропроводности от температуры и концентрации.

3. Прямая кондуктометрия, ограниченность её применения.

4. Кондуктометрическое титрование по методу нейтрализации и осаждения.

1.

Кондуктометрический метод анализа основан на измерении электропроводности растворов.

Электропроводность – это способность растворов проводить электрический ток.

Электропроводность растворов зависит от концентрации и природы присутствующих заряженных частиц, поэтому измерение электропроводности может быть использовано для количественного определения состава раствора.

Применение метода:

• Для анализа сточных вод

• Для анализа солей, кислот

• Для анализа органических соединений

2.

Электропроводность – это величина обратная сопротивлению.

Электропроводность раствора зависит от концентрации (с) ионов, от их подвижности ( ), от расстояния между электродами ( ) и от площади электродов (S).

для данной пары электродов постоянны, поэтому

; то есть

Электропроводность раствора прямопропорциональна концентрации ионов в растворе и их подвижности.

Электропроводность – величина аддитивная, то есть равна сумме произведений концентраций отдельных ионов на их подвижности.

Пример: раствор NaCl c примесью KCl

В практике обычно используют удельную электропроводность ( ).

Удельная электропроводность – это электропроводность раствора, заключенного между платиновыми электродами поверхностью 1м² на расстоянии 1м.

- называется постоянной ячейки и является основной характеристикой сосуда для измерения электропроводности.

Постоянная ячейки определяется опытным путем по растворам KCl c известной концентрацией.

Пример: t = 18 для

Замеряем на приборе сопротивление этого раствора (R).

Удельная электропроводность раствора зависит от температуры. При повышении температуры на 1 - электропроводность увеличивается на 2%.

З ависимость от концентрации выражается графически:

1 – сильные электролиты

2 – средние электролиты

3 – слабые электролиты

Чем больше концентрация ионов и их скорость движения, тем выше электропроводность.

Однако когда концентрация раствора становиться достаточно большой, степень диссоциации падает и возрастает влияние взаимного притяжения, особенно для сильных электролитов. В таком случае удельная электропроводность будет падать.

Для теоретических расчетов используют эквивалентную электропроводность ( ) – это удельная электропроводность, отнесенная к нормальной концентрации раствора.

Эквивалентная электропроводность также зависит от температуры и концентрации.

От температуры зависимость аналогична удельной.

З ависимость от разбавления (V):

3.

Прямая кондуктометрия основана на зависимости электропроводности от концентрации.

1. Готовят серию стандартных растворов.

2. Замеряют их электропроводность.

3. С троят график .

4. Замеряют удельную электропроводность исследуемого раствора и по графику находят его концентрацию.

Недостатки метода:

1. Электропроводимость – величина аддитивная, а, следовательно, на неё сильно влияют примеси.

2. Зависимость имеет сложный характер и не всегда прямо пропорциональна.

4.

На практике более широко используется кондуктометрическое титрование, где точку эквивалентности определяют по изменению электропроводности раствора. При добавлении одного вещества к другому в результате химической реакции ионный состав раствора меняется, при этом меняется его электропроводность.