Аналитическая химия

Расчет Е в растворах различных смесей окислителей и восстановителей

жүктеу 404 Kb.

бет	4/49
Дата	15.04.2022
өлшемі	404 Kb.
	#38175
түрі	Методические указания

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 49

Redox 2

3. Расчет Е в растворах различных смесей окислителей и восстановителей

При сливании растворов окислителя и восстановителя окислительно-восстановительный потенциал полученной смеси зависит от количеств взятых окислителя и восстановителя и рН раствора, если окислительно-восстановительная реакция протекает с участием Н⁺ – или ОН^– –ионов.

Пример 1. Вычислить значение Е раствора, полученного при сливании 10 мл 0,1 н раствора Sn²⁺c: а) 8,0 мл 0,1 н раствора KBrO₃; б) 10,0 мл 0,1 н раствора KBrO₃; в) 20,0 мл 0,1 н раствора KBrO₃, если рН =0.

Решение. Окислительно-восстановительный потенциал системы рассчитывают по уравнению Нернста для редокс-пары вещества, взятого в избытке. Первоначально рассчитывают количество миллиэквивалентов взятых окислителя и востановителя (n_Ox, n_Red, мэкв) до реакции. Затем рассчитывают количество окислителя и восстановителя в растворе после проведения реакции и вычисляют Е системы. Уравнения полуреакций:

Sn ²⁺ + 2e → Sn ⁴⁺ ; BrO₃^– + 6H⁺→ Br ^–+3H₂O,

а) рассчитываем количество окислителя и восстановителя до реакции:

n(Sn ²⁺ ) = С_нV = 0.1 10= 1 мэкв; n(BrO₃^– ) = 0.1 8= 0,8 мэкв

Рассчитываем количество веществ после проведения реакции:

n(Sn ²⁺ ) = 1 – 0,8 = 0,2 мэкв; n(Sn ⁴⁺ ) = 0,8 мэкв; n(BrO₃^– ) = 0

Т.о., после проведения реакции в растворе останется редокс-пара Sn⁴⁺/Sn ²⁺, которая будет определять Е раствора:

Отношение концентраций Sn⁴⁺/Sn ²⁺ равно отношению их количеств (мэкв), поскольку стехиометрические коэффициенты окисленной и восстановленной форм в соответствующей полуреакции одинаковы.

б) рассчитываем количество окислителя и востановителя до реакции:

n(Sn ²⁺ ) = С_нV = 0.1 10= 1 мэкв; n(BrO₃^– ) = 0.1 10= 1 мэкв

Вещества взяты в эквивалентных количествах, следовательно, потенциал системы вычисляют по уравнению:

(2)

Тогда

в) рассчитываем количество окислителя и восстановителя до реакции:

n(Sn ²⁺ ) = С_нV = 0.1 10= 1 мэкв; n(BrO₃^– ) = 0.1 20= 2 мэкв

Рассчитываем количество веществ после проведения реакции:

n(Sn ²⁺ ) =0; n(Sn ⁴⁺ ) = 1 мэкв; n(BrO₃^– ) = 2 – 1 = 1 мэкв; ; n(Br ^– ) = 1 мэкв. Т.о., после проведения реакции в растворе останется редокс-пара BrO₃^– / Br ^– , которая будет определять Е раствора:

Пример 2. Расcчитать скачок на кривой титрования 10,0 мл 0,1 н раствора FeSO₄ 0,1 н раствором Ce(SO₄)₂ в сернокислой среде, погрешность титрования принять равной 0,1%.

Решение. При титровании протекает следующая реакция:

Fe²⁺ + Сe⁴⁺ → Fe³⁺ + Ce³⁺

( = +0,77 В; = +1,44 В)

жүктеу 404 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 49