Тема: «Электрогравиметрический и кулонометрический методы анализа» Практическое занятие 1: «Решение задач на законы Фарадея».

Цель занятия:

1. Закрепить знания по теме

2. Изучить схему установки прибора для анализа

3. Развить навыки логического мышления

Пояснение к работе:

Электрогравиметрический метод анализа основан на измерении количества электричества, затраченного на проведение электродной реакции. В основе метода лежат законы Фарадея.

Задание:

1. Изучить теоретический материал.

2. Подготовить вопросы по заданной теме.

3. Сделать выводы по проделанной работе.

План.

1. Повторение проеденного материала

   1. Опрос у доски:

      1. Электролиз. Процессы протекающие при электролизе. Законы Фарадея.

      2. Электрогравиметрия. Сущность метода. Химическая и концентрационная поляризация.

      3. Напряжение разложения. Перенапряжение. Теория Фрумкина.

      4. Аппаратура электролиза. Схема. Типы электродов.

   2. Фронтальный опрос.

      1. Что называется электролизом?

      2. Какая величина численно учитывает побочные процессы, протекающие при электролизе?

      3. 1 закон фарадея?

      4. 2 закон фарадея?

      5. Почему при электролизе равновесный потенциал отличается от реального?

      6. Чем вызвана химическая поляризация?

      7. Чем вызвана концентрационная поляризация?

      8. Что называется перенапряжением?

      9. Из каких составляющих складывается напряжение необходимое для протекания электролиза?

      10. Из какого металла изготавливаются электроды?

      11. Как располагаются анод и катод отличительно друг от друга?

      12. Какой ток используется при электролизе?

      13. Для каких веществ характерно перенапряжение?

      14. Какое общее напряжение необходимо приложить к электродам, чтобы процесс электролиза шел непрерывно?

      15. Какой источник тока используется при электролизе?

      16. Из какого металла изготовлены электроды?

      17. При каком условии два металла будут выделятся из раствора раздельно?

      18. Что необходимо сделать для увеличения разницы в потенциалах металлов?

      19. Суть электролиза при постоянном потенциале?

      20. Почему на нg электроде можно выделить электроотрицательные металлы?

      21. Суть ускоренного электролиза?

      22. Суть внутреннего электролиза?

      23. Что называется цементацией?

      24. Как избежать цементации?

      25. Суть кулонометрии?

      26. Суть прямой кулонометрии?

      27. Суть кулонометрического титрования?

2. Решение задач:

Задача №1

Навеску цинковой руды массой 1,250 г перевели в раствор и полностью выделили из него Zn путем электролиза при силе тока 1,000 A в течение 10 мин. Рассчитать массу выделившегося Zn в г, если выход по току 100%. Рассчитать массовую долю ZnO в руде.

Задача №2

Навеску сплава массой 0,6578 г растворили и через получившийся раствор в течение 20 мин пропускали ток силой 0,200 А, в результате чего на катоде полностью выделилась медь. Определить массовую долю (%) меди в сплаве, если выход по току составил 80 %.

Задача №3

При электролизе раствора нитрата свинца, на аноде выделилось 0,3405 г PbO₂. Определить молярную концентрацию эквивалента Pb(NO₃)₂ (f_экв – ½), если для анализа взяли время 30 см³ этого раствора.

Задача №4

Написать процессы протекающие на аноде и на катоде. Растворы CuCl₂ рН<7; CuSO₄ pH=7; KOH pH>7; NaCl pH=7.

Задача №5

Определить время, теоретически необходимое для полного выделения на катоде меди из 20 см³ 0,05Н раствора CuSO₄, если электролиз проводился при силе тока 0,100 А и выход по току 80 %.

Список использованной литературы:

1. Барковский В.Ф. Основы физико-химических методов анализа. - М.: Высшая школа, 1983.

2. Практикум по аналитической химии: Учебное пособие для вузов В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочерыгина / под ред. В.П. Васильева. - М.: Химия, 2000.

3. Основы аналитической химии. Кн 2. Методы химического анализа. Учебник для вузов. Ю.А. Золотов, Е.Ню. Дорохова, В.И. Фадеева и др./ Под ред. Ю.А. Золотова. - М.: Высшая школа, 1996