4. Окислительно-восстановительное титрование. Определение кобальта (II) в растворе

В окислительно-восстановительном титровании в качестве индикаторного обычно используют электрод из инертного металла (платина, золото). Для получения отчетливого скачка на кривой титрования необходимо, чтобы разность стандартных потенциалов окислительно-восстановительных пар титруемого компонента и титранта была достаточно велика ∆Е⁰ > 0.36 В при титровании с погрешностью 0.1 %, если n₁ = n₂ =1.

Окислительно-восстановительное титрование кобальта основано на реакции окисления аммиачных комплексов ионов кобльта (II) гексацианоферратом (III) калия в аммиачной среде:

Co(NH₃)₆²⁺ + Fe(CN)₆^3- = Co(NH₃)₆³⁺ + Fe(CN)₆^4-.

Аммиачный комплекс кобальта (III) имеет ярко-вишневую окраску, интенсивность которой возрастает по мере приближения к ТЭ. Поэтому данный метод является характерным примером, показывающим преимущества потенциометрической индикации КТТ по сравнению с использованием цветных индикаторов.

До ТЭ протекает электрохимическая реакция

Co(NH₃)₆³⁺ + е = Co(NH₃)₆²⁺,

после ТЭ

Fe(CN)₆^3- + е = Fe(CN)₆^4-.

Реальные потенциалы этих реакций резко отличаются, обеспечивая большой скачок потенциала.

Реагенты и аппаратура

Гексацианоферрат (III) калия, 0.0500 М стандартный раствор;

аммиак, 25%-ный раствор;

хлорид аммония, 20%-ный раствор;

иономер;

индикаторный электрод, платиновый;

электрод сравнения, хлоридсеребряный.

Выполнение работы

К аликвоте испытуемого раствора в стакане для титровния прибавляют 10 мл раствора хлорида аммония и 10 мл аммиака. Полученный раствор разбавляют до 6 –70 мл.

Помещают в стаканчик электроды, включают мешалку и выполняют ориентировочное титрование.

Проводят точное титрование новой порции раствора, прибавляя по две капли титранта в области КТТ. Заполняют табл. 6. (работа 6). Графически с помощью дифференциальных кривых титрования и кривой по методу Грана находят КТТ. Вычисляют содержание кобальта (г) в испытуемом растворе.

Контрольные вопросы

1. На чем основаны потенциометрические методы анализа?

2. Какая зависимость выражается уравнением Нернста?

3. Какие функции выполняют индикаторные электроды и

электроды сравнения?

4. Как устроен стеклянный электрод? Как с его помощью

определяют рН раствора? Какие достоинства и недостатки

он имеет?

5. Каковы основные типы ионселективных электродов? Как

они устроены? Какие имеют характеристики?

6. Какие ограничения в работе имеет фторидный электрод?

7. В каких координатах строят кривые потенциометрическо-

го титрования?

8. Из каких узлов состоят приборы для ПТТ?

9. Какой вид имеют градуировочные графики при проведе-

нии прямых потенциометрических измерений с помощью

ионселективных электродов а) для катионов; б) для анио-

нов? Что такое крутизна электродной функции? Как ее из-

меряют и где используют?

10. Как будет меняться вид градуировочного графика в мето-

де ионометрии в зависимости от заряда?