kulometria2

426 KUl.OMirrKIA

13.1. Przykłady obliczeń

PRZYKŁAD 1. Jako przykład miareczkowania kulomctrycznego rozważmy miareczkowanie kwasu. Rozcieńczony roztwór miareczkowanego kwasu dodaje się do średnio stężonego roztworu NaBr. Stosuje się srebrową anodę i platynową katodę. Podczas elektrolizy należy utrzymywać stale natężenie prądu i kontrolować pH dobrze mieszanego roztworu. Można wykreślić krzywą miareczkowania (pH w zależności od czasu) i z niej wyznaczyć PK lub prowadzić elektrolizę aż do osiągnięcia odpowiedniego pH.

Na elektrodach zachodzą reakcje

anoda:    2Ag-t-2Br” -» 2AgBrj. + 2e

katoda:    2H₂0 + 2e - 20H~ + |H₂

Kwas jest więc miareczkowany wytwarzanymi jonami hydroksylowymi. Jeżeli np. potrzeba 350 s, przy natężeniu prądu 0,100 A, aby roztwór osiągnął punkt równoważności, to w próbce znajdowało się 350 • 0,100

-—--= 0,363- 10 gramorównoważnika kwasu.

96500    ^e

Jeżeli stosuje się roztwór elektrolitu obojętnego (np. siarczanu(VI) sodu) i elektrody platynowe, przy czym anoda i katoda są rozdzielone (elektryczne połączenie przez mostek elektrolityczny), to na elektrodach zachodzą reakcje

anoda:    H-,0 -> 2H* + — 0, + 2c

2

katoda: 2HjO + 2e -+ 20H" + TM*

W tym przypadku w części katodowej można miareczkować kwas, a w części anodowej można miareczkować zasadę.

PRZYKŁAD 2. Podczas kulomctrycznego oznaczania składnika clcklro-aktywnego o wzorze ogólnym H wydzieliło się w kulometrze srebrowym m_A| gramów siebia. Ile gramów składnika B było w próbce. Rozwiązanie. Równoważnik elektrochemiczny A wyraża ilość składnika wyd/irlomi na elektrodzie prze/, ładunek I C

Odwrotność równoważnika elektrochemicznego — wyraża liczbę

kulombów potrzebną do wydzielenia 1 g składnika, zatem ™m_Ag wyraża ładunek elektrolizy.

Jeżeli ładunek elektryczny zużyty podczas elektrolizy pomnoży się

przez ilość składnika, którą wydziela ładunek 1 C otrzyma się masę składnika wydzieloną na elektrodzie

1

*a,

Mn =

m

Ar

’    96500 f

to

ładunek wyznaczony    masa oznaczanego

w kulomcirze    składnika B

srebrowym    wydzielona przez

ładunek I C

masa oznaczanego składnika B wydzielona podczas elektrolizy

PRZYKŁAD 3. Podczas kulomctrycznego oznaczania chlorków w od-ważce 1.5 g substancji, w kulometrze srebrowym wydzieliło się 75,5 mg Ag. Jaka jest procentowa zawartość chlorków w próbce? Rozwiązanie. Masę chlorków wydzielonych na elektrodzie obliczamy na podstawie wzoru wyprowadzonego w przykładzie 2

Ma

">a

35,45

107,87

0,0755 = 0,02481

8

Zawartość chlorków w próbce

Mg

1.5

100 = 1,65%

PRZYKŁAD 4. Pode/as miareczkowania kulomctrycznego 20 ml roztworu KiCtiO. wydzielanym elektrolitycznie żclazem(II), zredukowanie