xxx |
18.05.2009r. |
Analiza polarograficzna |
|
Uwagi: |
Celem ćwiczenia jest analiza jakościowa otrzymanego roztworu na podstawie wartości potencjałów półfali E1/2 (otrzymana analiza może zawierać kationy Cd2+ i Zn2+) oraz analiza ilościowa otrzymanej próbki metodą prostej wzorcowej.
Schemat blokowy polarografu trójelektrodowego.
1 - amperomierz,
2 - zasilanie,
3 - potencjostat,
4 - woltomierz,
ER - elektroda odniesienia,
EP - elektroda pracująca,
EE - elektroda wspomagająca.
Skład roztworów.
W roztworach poddawanych analizie polarograficznej oprócz 0,02 M roztworów kadmu i cynku znajdował się także:
roztwór elektrolitu podstawowego,
siarczan (IV) sodu,
0,2 % roztwór żelatyny,
woda destylowana.
Opracowanie wyników.
Z otrzymanych polarogramów odczytano potencjał półfali E1/2
Wartości potencjału półfali E1/2 dla:
roztworu wzorcowego Cd2+
E1/2 = -849 mV
roztworu wzorcowego Zn2+
E1/2 = -1380 mV
próbki badanej
dla Cd2+
E1/2 = -825 mV
dla Zn2+
E1/2 = -1410 mV
Skład jakościowy otrzymanej próbki
Na podstawie zarejestrowanych fal polarograficznych pięciu roztworów wzorcowych i próbki badanej możemy stwierdzić że w otrzymanej próbce mamy zarówno jony Cd2+ jaki i Zn2+.
Stężenie obliczamy według wzoru
Tabela 1. dla roztworu Cd2+
Nr |
|
|
h [cm] |
1 |
2 |
0,0008 |
2,90 |
2 |
4 |
0,0016 |
6,60 |
3 |
6 |
0,0024 |
10,55 |
4 |
8 |
0,0032 |
14,35 |
5 |
10 |
0,0040 |
18,35 |
próbka badana |
x |
x |
3,00 |
Tabela 2. dla roztworu Zn2+
Nr |
|
|
h [cm] |
1 |
10 |
0,0040 |
17,45 |
2 |
8 |
0,0032 |
13,95 |
3 |
6 |
0,0024 |
10,50 |
4 |
4 |
0,0016 |
6,70 |
5 |
2 |
0,0008 |
2,85 |
próbka badana |
x |
x |
14,10 |
Na podstawie informacji zawartych w tabeli, rysujemy wykres zależności wysokości od stężenia, h = f (C).
Wykres rysujemy zarówno dla Cd2+ jaki i Zn2+. Z wykresu odczytujemy stężenie danych jonów w próbce badanej i na jego podstawie obliczamy masę.
Stężenie odczytane dla:
Jonów Cd2+
C = 0,0008 mol/dm3
Jonów Zn2+
C = 0,0032 mol/dm3
Na podstawie stężeń jonów odczytanych z wykresów obliczam masę jonów zawartych w badanej próbce:
C - stężenie kadmu lub cynku [mol/dm3]
V - objętość kadmu lub cynku (0,05 dm3)
M - masa molowa kadmu lub cynku
:
Dla Cd2+
C = 0,0008 mol/dm3
M = 112,41 g/mol
m = 0,0008. 0,05 . 112,41
mCd = 4,4964*10-3 g = 4,4964 mg
Dla Zn2+
C = 0,0032 mol/dm3
M = 65,39 g/mol
m = 0,0032 . 0,05 . 65,39
mZn = 0,01046 g = 10,46 mg
Wniosek
W próbce badanej znajdowało się 4,4964 mg Cd2+ i 10,46 mg Zn2+.