ЭХМА. Кулонометрия (семинар № 3)

Решение задач
В любом типе задач важно:
1. Правильно определить число электронов
в электрохимическом процессе;
2. В титровании правильно написать
• эдектрохимическую реакцию генерации титранта
•и химическую реакцию титрования.
2

3.

Задача 1. Навеску сплава массой 0,7235 г растворили в азотной кислоте и через полученный раствор в течение 22,0
мин пропускали ток силой 0,180 А, в результате чего на катоде выделилась медь. Определить массовую долю (%)
меди в сплаве, если выход по току составил 80,0 % А.м. Cu=63,55.
Реакция растворения сплава:
Cuo + 4HNO3 = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2 O
Реакция восстановления ионов меди на катоде: Cu2+ + 2e = Cuo
n=2
Cu = (I t M / n F р). = 0,180 А 1320с 63,55 0,80/ 2 96500 0,7235) 100 =
8,65%.
Задача 2. Для определения кальция в воде к 25,00 мл пробы добавили избыток HgY2- и оттитровали кальций
электрогенерированными ионами Y4- , затратив 2 мин 56 с при силе тока 20,1 мА. М СаСО3 = 100. Каково содержание
карбоната кальция в воде в мг/л. Написать уравнения реакций генерации титранта и титрования.
Реакция генерации титранта:
HgY2- + 2e = Hgо + Y4-
Из этих уравнений реакций следует:
m CaCO3=
1 Са2+ 1 Y4- 2е; n=2
20,1мА 176с 100 / 2 96500 = 1,833 мг
С(мг/л) = 1,833 1000/25 = 73,32
Реакция титрования:
Са2+ + Y4- = СаY2-

4.

Задача 3. Фенол, содержащийся в 100 мл сточной воды, оттитровали бромом, электрогенерированным из KBr .
Рассчитайте концентрацию фенола (мкг/мл), если на титрование затрачено 4 мин 35 с при силе тока 35 мА. М.м.
фенола 94.
Реакция генерации титранта:
2Br - - 2e = Br2
Реакция титрования: С6Н5ОН + 3 Br2 = С6Н2Br3ОН + 3HBr
Из этих уравнений реакций следует: 1 С6Н5ОН 3 Br2 6е; n=6
m фенола= 35мА 275с 94 / 6 96500 = 1,56 мг (в 100 мл) С (мкг/мл) = 1,56 103 /100 = 15,6
Задача 4. При определении содержания Fe(III) в пробе воды его восстановили до Fe(II) на платиновом катоде. За
время электролиза
в водородно-кислородном
кулонометре выделилось 16,20 мл газа (н.у.). Вычислить
концентрацию Fe(III) в пробе (мг/л), если на анализ взяли 100 мл. А.м.Fe =55,85
Реакция восстановления Fe(III) на платиновом катоде: Fe3+ +e = Fe2+
Реакции в кулонометре: На аноде: 2Н2О – 4e = О2 +4Н+
n=1
На катоде: 4Н2О + 4e = 2Н2 +4ОН -
На выделение 3 моль газов (суммарно) расходуется 4 моль электронов и затрачивается 96500 Кл электричества.
Следовательно при прохождении 1 Кл электричества должно выделяться:
V= 3 22400 / 4 96500 = 0,174 мл
По условию на восстановление железа будет затрачено: Q= 16,20 / 0,174 = 93,10 Кл
В 100 мл пробы содержалось: mжелеза = 93,10 55,85 / 1 96500 = 0,054 г (54 мг) С (мг/л) = 54 1000/100 = 540

English Русский Правила