Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2013 в 22:32, реферат
Кулонометрія – електрохімічний метод кількісного аналізу, заснований на вимірюванні кількості електричного струму, витраченого на електрохімічне окиснення чи відновлення іонів або елементів, які визначають в процесі електролізу. В основу методу покладено закон Фарадея:
де m — маса іона або елемента, що визначають, г;
F — число Фарадея 96 500 К;
А – атомна маса елемента;
n — кількість електронів, що беруть участь в електрохімічному окисненні-відновленні;
І — сила електричного струму, А;
t — час електролізу, с;
Q — кіль¬кість електрики, К.
Переваги кулонометричного титрування:
1. Виключається необхідність
2. Можливість використання для
титрування речовин,
3. Розчин в процесі титрування не розбавляється.
4. В одному і тому ж розчині
допоміжного електроліту
5. Титрування може бути повністю автоматизоване.
6. Можна визначати в одному розчині кілька речовин.
Перевагою кулонометричного титрування є відсутність титрованих розчинів: титрування окисників (хрому, мангану, ванадію та ін. на вищому ступені окиснення) здійснюють генерованими іонами Ti3+, Sn2+, Cu2+; титрування відновників (As(III); Sb(III), Fe(II)) — за допомогою генерованого брому або йоду.
Для обчислення результатів кулонометричних визначень вимірюють кількість електрики Q, витраченої на електрохімічну реакцію, за допомогою кулонометрів (хімічних інтеграторів) — електролітичних комірок, в яких при замкненні ланцюга з 100% виходом по струму перебігає електрохімічна реакція відомої стехіометрії. Найбільш точними в роботі є срібний та мідний кулонометри. Представником газових кулонометрів є воднево-кисневий кулонометр, в якому під дією електричного струму відбувається електроліз води з утворенням газової суміші гідрогену та оксигену: на катоді Н2О+ē → ½ Н2+ОН-; на аноді Н2О—2ē → ½О2+2Н+. Об’єм суміші газів пропорційний кількості електрики, витраченої на електроліз, вимірюють каліброваною бюреткою. До титраційних кулонометрів належить ванадієвий, дія якого базується на окисненні ванадил-іона в розчині його сульфатнокислої солі: +ē+O2++2H2O VO3- +4H+. Кількість VO3–визначають при титруванні розчином FeSO4 (індикатор — фенілантранілова кислота). Хронометричним методом (К. при постійній силі струму) проводять визначення Q при незмінній силі струму протягом всього електролізу, час якого визначають секундоміром: Q = І·t, де І — сила електричного струму, А; t — час електролізу, с. Постійна сила струму забезпечується послідовним підключенням у ланцюг високоомного опору (10–25 тис. Ом), напруга — 100–200 В. Хронометричний метод визначення кількості електрики Q найчастіше застосовують у кулонометричному титруванні.