Miareczkowanie kulometryczne

Podobne dokumenty
KULOMETRIA. Oznaczanie witaminy C metodą miareczkowania kulometrycznego amperostatycznego

A4.05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU ORGANICZNEGO

Metody Badań Składu Chemicznego

TEMAT ĆWICZENIA: KULOMETRIA JAKO METODA ABSOLUTNA-MIARECZKOWANIE KULOMETRYCZNE

Wyznaczanie parametrów równania Tafela w katodowym wydzielaniu metali na elektrodzie platynowej

Potencjometryczna metoda oznaczania chlorków w wodach i ściekach z zastosowaniem elektrody jonoselektywnej

RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH

ĆWICZENIE 2 KONDUKTOMETRIA

1. za pomocą pomiaru SEM (siła elektromotoryczna róŝnica potencjałów dwóch elektrod) i na podstawie wzoru wyznaczenie stęŝenia,

Porównanie precyzji i dokładności dwóch metod oznaczania stężenia HCl

NAPIĘCIE ROZKŁADOWE. Ćwiczenie nr 37. I. Cel ćwiczenia. II. Zagadnienia wprowadzające

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 35: Elektroliza

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe

ĆWICZENIE 2 WSPÓŁOZNACZANIE WODOROTLENKU I WĘGLANÓW METODĄ WARDERA. DZIAŁ: Alkacymetria

ELEKTROFOREZA. Wykonanie ćwiczenia 8. ELEKTROFOREZA BARWNIKÓW W ŻELU AGAROZOWYM

Celem dwiczenia są ilościowe oznaczenia metodą miareczkowania konduktometrycznego.

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

MIANOWANE ROZTWORY KWASÓW I ZASAD, MIARECZKOWANIE JEDNA Z PODSTAWOWYCH TECHNIK W CHEMII ANALITYCZNEJ

Miareczkowanie potencjometryczne

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 7

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym. opracowała dr hab. Małgorzata Jóźwiak

ĆWICZENIE 13. ANALIZA INSTRUMENTALNA Miareczkowanie Potencjometryczne

Ćw. 2 Miareczkowanie potencjometryczne

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.

Reakcje redoks polegają na przenoszeniu (wymianie) elektronów pomiędzy atomami.

Oznaczanie zawartości fluorków w naparze herbacianym z wykorzystaniem potencjometrii bezpośredniej

Katedra Chemii Analitycznej Metody elektroanalityczne. Ćwiczenie nr 5 WOLTAMPEROMETRIA CYKLICZNA

LABORATORIUM KOROZJI MATERIAŁÓW PROTETYCZNYCH

Schemat ogniwa:... Równanie reakcji:...

Podstawy elektrochemii

Ćwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

Oznaczanie zawartości wody

WYMAGANIA DO KOLOKWIUM

PRZEWODNOŚĆ ROZTWORÓW ELEKTROLITÓW

( liczba oddanych elektronów)

Ćwiczenie 8 (studenci biotechnologii) Potencjometria Potencjometryczne wyznaczanie PK miareczkowania słabego kwasu

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy metodą kalorymetryczną

KOROZJA. Korozja kontaktowa z depolaryzacja tlenową 1

OZNACZANIE KWASU FOLIOWEGO NA BŁONKOWEJ ELEKTRODZIE OŁOWIOWEJ METODĄ ADSORPCYJNEJ WOLTAMPEROMETRII STRIPINGOWEJ (AdSV)

Elektrochemia - szereg elektrochemiczny metali. Zadania

TWARDOŚĆ WODY. Ca(HCO 3 ) HCl = CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2. Mg(HCO 3 ) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

Oznaczanie zawartości wody metodą Karla-Fischera

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 5

Ustalenie wartości ph i kalibracja elektrody ph - Podstawowe zasady pomiaru ph

Metody badań składu chemicznego

Woltamperometryczne oznaczanie kadmu na elektrodzie błonkowej (MFE rtęciowa elektroda błonkowa) Uruchom program PSLite 1.8

Wyznaczanie stałej dysocjacji pk a słabego kwasu metodą konduktometryczną CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA. Tabela wyników pomiaru

ĆWICZENIE 4 OZNACZANIE FENOLU METODĄ BROMIANOMETRYCZNĄ I JODOMETRYCZNĄ. DZIAŁ: Redoksymetria

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

K05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

cyklicznej woltamperometrii

Przewodnictwo elektrolitów (7)

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Analiza miareczkowa. Alkalimetryczne oznaczenie kwasu siarkowego (VI) H 2 SO 4 mianowanym roztworem wodorotlenku sodu NaOH

ĆWICZENIE 2. Usuwanie chromu (VI) z zastosowaniem wymieniaczy jonowych

K1. KONDUKTOMETRYCZNE MIARECZKOWANIE STRĄCENIOWE I KOMPLEKSOMETRYCZNE

Reakcje redoks polegają na przenoszeniu (wymianie) elektronów pomiędzy atomami.

Czy prąd przepływający przez ciecz zmienia jej własności chemiczne?

Ć W I C Z E N I E 6. Nadnapięcie wydzielania wodoru na metalach

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY. PRACOWNIA MATERIAŁOZNAWSTWA ELEKTROTECHNICZNEGO KWNiAE

WOLTAMPEROMETRIA PULSOWA RÓŻNICOWA (DPV)

Polarografia jest metodą elektroanalityczną, w której bada się zależność natężenia prądu płynącego przez badany roztwór w funkcji przyłożonego do

WOLTAMPEROMETRIA PULSOWA RÓŻNICOWA (DPV) i WOLTAMPEROMETRIA INWERSYJNA (SV)

PODSTAWY KOROZJI ELEKTROCHEMICZNEJ

MA M + + A - K S, s M + + A - MA

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

LABORATORIUM Z KATALIZY HOMOGENICZNEJ I HETEROGENICZNEJ WYZNACZANIE STAŁEJ SZYBKOŚCI REAKCJI UTLENIANIA POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY

Ćwiczenie 8 Wyznaczanie stałej szybkości reakcji utleniania jonów tiosiarczanowych

Bufory ph. Pojemność buforowa i zakres buforowania

Oznaczanie żelaza i miedzi metodą miareczkowania spektrofotometrycznego

RÓWNOWAGA CIECZ PARA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM

WPROWADZENIE DO ANALIZY INSTRUMENTALNEJ POTENCJOMETRIA

Przewodnictwo elektrolitów (7)

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 8. Argentometryczne oznaczanie chlorków metodą Fajansa

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ

KATALITYCZNE OZNACZANIE ŚLADÓW MIEDZI

10. OGNIWA GALWANICZNE

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Wyciskamy z cytryny... prąd elektryczny. Wpisany przez Administrator środa, 04 lipca :26 -

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru

ANALIZA INSTRUMENTALNA

Wyznaczanie stałej dysocjacji i masy molowej słabego kwasu metodą potencjometryczną

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM,

PL B1. 3-elektrodowy układ do pomiaru pojemności elektrycznej membrany osadzonej na elektrodzie

Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości

II. ODŻELAZIANIE LITERATURA. Zakres wiadomości obowiązujących do zaliczenia przed przystąpieniem do wykonania. ćwiczenia:

WYBRANE TECHNIKI ELEKTROANALITYCZNE

Zestaw do doświadczeń z elektrochemii [ BAP_ doc ]

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA

P O W I A D O M I E N I E o zmianach SIWZ

Ćwiczenie 8 Analityczne wykorzystywanie zmiennoprądowych i pulsowych technik woltamperometrycznych.

ELEMENTY ANALIZY INSTRUMENTALNEJ. Ćwiczenie 2 Temat: Potencjometria bezpośrednia i pośrednia (miareczkowanie potencjometryczne) POTENCJOMETRIA

10. OGNIWA GALWANICZNE

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Transkrypt:

KULOMETRIA Oznaczanie reduktorów metodą miareczkowania kulometrycznego amperostatycznego Dr Dorota Gugała-Fekner, Zakład Chemii Analitycznej i Analizy Instrumentalnej, Wydział Chemii UMCS w Lublinie Materiały z części wstępnej są dostępne w Bibliotece Wydziału Chemii UMCS w Lublinie. Cel ćwiczenia. a. wyznaczenie ilości elektronów biorących udział w procesie chemicznym; b. wykonywanie analizy ilościowej: wyznaczanie masy substancji wydanej do kolbki pomiarowej. Ćwiczenie składa się z dwóch etapów. W pierwszym etapie studenci poddają miareczkowaniu znaną masę oznaczanej substancji i na tej podstawie (wzór 6) wyznaczają liczbę elektronów biorących udział w reakcji. W drugim etapie studenci otrzymują nieznaną masę substancji i po wykonaniu miareczkowań dokonują jej ilościowego oznaczenia (wzór 7). Schemat ideowy układu pomiarowego: Układ generujący Br 2 0 Układ wskaźnikowy PK Miareczkowanie kulometryczne Miareczkowanie kulometryczne polega na elektrolitycznym generowaniu substancji rozpuszczalnej zdolnej do ilościowej reakcji z substancją oznaczaną. Podobnie jak w przypadku klasycznego miareczkowania, odczynnik jest dodawany do roztworu stopniowo (nie wypływa jednak z biurety, lecz jest wytwarzany elektrolitycznie), a punkt końcowy (PK) reakcji wyznacza się

Pracownia Analizy Instrumentalnej - Kulometria str. 2 przez obserwację jakiejś niezależnej właściwości układu. Pomiar prowadzi się w układzie: elektroda pracująca-elektroda pomocnicza. Elektrodę pomocniczą (platynową) najczęściej umieszcza się w naczyniu oddzielonym kontaktem elektrolitycznym od zasadniczego roztworu z elektrodą pracującą, gdyż często reakcje zachodzące na niej przeszkadzają w oznaczaniu. W naszym ćwiczeniu miareczkowanie prowadzi się w roztworze elektrolitu pośredniczącego 0.5 M KBr + 0.1 M HCl. Czynnikiem miareczkującym jest generowany (wytwarzany) na anodzie platynowej (elektrodzie pracującej) wolny brom, 2Br 2e = Br2 0 który utlenia obecną w roztworze badaną substancję (N 2 H 4 2HCl lub KSCN), a sam redukuje się do Br Br2 + 2e = 2Br Po wyczerpaniu się w naczynku pomiarowym badanej substancji w roztworze pojawia się nadmiar wolnego bromu. Powstaje wtedy odwracalny układ red-ox 2Br / Br2 0. Elektrody układu wskaźnikowego spolaryzowane są napięciowo U 200 mv, co całkowicie wystarcza, by zaszły na nich odpowiednie procesy elektrodowe dopiero po przekroczeniu PK miareczkowania. Przed PK nie ma w naczynku pomiarowym odwracalnego układu redox, zatem napięcie 200 mv przyłożone do elektrod układu wskaźnikowego nie jest w stanie spowodować reakcji elektrodowych. Przez układu wskaźnikowy prąd nie płynie. Po przekroczeniu PK w układzie wskaźnikowym zaczyna płynąć prąd. Fakt ten rejestruje miliwoltomierz - pojawia się zmiana jego wskazań (poruszenie się wskazówki w kierunku zera). Zastosowanie kulometrii prowadzonej prądem o stałym natężeniu do oznaczania badanej substancji uwarunkowane jest obecnością tzw. układu pomocniczego w postaci substancji znajdującej się w roztworze w dostatecznie dużym stężeniu, która biorąc udział w reakcji elektrodowej wytwarza produkt - czynnik miareczkujący. Czynnik ten reaguje z oznaczaną substancją stechiometrycznie i ilościowo. Potencjał elektrody pracującej stabilizowany jest reakcją elektrochemiczną wytwarzającą czynnik miareczkujący. Często zalecane jest miareczkowanie wstępne. Po zmontowaniu aparatury wprowadza się niewielką ilość analizowanej próbki i prowadzi analizę do chwili zaobserwowania pożądanego punktu końcowego (PK). Zapewnia to usunięcia wszystkich zanieczyszczeń, które mogą reagować z generowanym odczynnikiem miareczkującym, a także eliminuje niepewność co do stanu powierzchni elektrod (np. obecność warstwy tlenkowej).

Pracownia Analizy Instrumentalnej - Kulometria str. 3 Zestaw pomiarowy Rysunek. Zestaw do miareczkowania kulometrycznego amperostatycznego. W skład zestawu wchodzą: I. zestaw czterech elektrod, II. mieszadło magnetyczne, III. zasilacz prądu stałego- układ wskaźnikowy, IV. zegar elektroniczny.

Pracownia Analizy Instrumentalnej - Kulometria str. 4 Rysunek. Zasilacz prądu stałego- układ wskaźnikowy. 1 gniazdo dla elektrody Pt (blaszka) generującej Br 2 ; 2 gniazdo elektrody węglowej; 3 i 4 gniazda elektrod wskaźnikowych (3 drut Pt, 4 większa blaszka Pt); 5 przełącznik sieciowy; 6 miernik; 7 przełącznik podający napięcie układu wskaźnikowego na miernik 6 (zakres 0 400 mv); 8 pokrętło regulacji wartości napięcia układu wskaźnikowego; 9 przełącznik wyboru wartości prądu stałego; 10, 11 żarówki informacyjne Rysunek. Zegar elektroniczny. 1 Przełącznik sieciowy; 2 Przełącznik rozpoczęcia odliczania czasu i rozpoczęcia miareczkowania; 3 Przełącznik zakończenia odliczania czasu i zakończenia miareczkowania; 4 Przełącznik zerowania zegara; Uruchomienie zestawu aparaturowego. Podłączyć elektrody. Włączyć do sieci aparat III i IV. Wyzerować zegar. Ustalić wartość napięcia wskaźnikowego na 190 mv. Wybrać wartość prądu generującego (4 ma). Rozpoczęcie miareczkowania i odliczania czasu - wcisnąć przełącznik 2 zegara (zaświeci się żarówka start w aparacie III). Zakończenie miareczkowania - w momencie rozpoczęcia opadania wskazówki miernika 6 wcisnąć przełącznik 3 zegara (zaświeci się żarówka stop w aparacie III). Odczytać czas, wyzerować zegar za pomocą przełącznika 4. Sposób wykonania ćwiczenia: 1. Podłączyć elektrody i uruchomić zestaw aparaturowy.

Pracownia Analizy Instrumentalnej - Kulometria str. 5 2. Przemyć elektrody pomiarowe wodą destylowaną tzn. do naczynka pomiarowego (NP) nalać H 2 0 dest., zanurzyć w niej elektrody i włączyć mieszadełko na kilkanaście sekund. 3. Wydaną próbkę w kolbce miarowej uzupełnić wodą destylowaną do kreski. UWAGA! Elektrody pomiarowe wykonane są w formie zblokowanej. Podnoszenie i opuszczanie całego zestawu wykonuje się po odkręceniu małego motylka umieszczonego z tyłu statywu. 4. Do NP nalać elektrolitu pośredniczącego (0.5 M KBr + 0.1 M HCl) i ok. 0.5 ml roztworu badanego i zanurzyć w nim zestaw elektrod (elektrody nie mogą wystawać nad powierzchnię roztworu). Po włączeniu mieszadełka wykonać miareczkowanie. 5. Odpipetować z NP 5ml elektrolitu pośredniczącego (nie podnosić elektrod pomiarowych) i nalać do NP 5ml badanej próbki. Wykonać miareczkowanie. Zapisać czas (zegar wyświetla czas w minutach i sekundach np. 2,24 oznacza 2 minuty i 24 sekund), a następnie wyzerować zegar. 6. Z NP odpipetować 5 ml roztworu i nalać kolejną porcję badanej próbki (5 ml). Wykonać drugie miareczkowanie. W ten sposób należy zarejestrować czasy trzech miareczkowań nie różniących się więcej niż 5 s wykonanych w jednej porcji elektrolitu pośredniczącego. Do obliczeń przyjąć średnią wartość z trzech pomiarów. 7. Po analizie umyć elektrody jak w punkcie 2. Elektrody zostawić zanurzone w świeżej porcji elektrolitu pośredniczącego. W opracowaniu wyników należy umieścić: A. zasadę oznaczeń kulometrycznych; B. reakcję między Br 2 a oznaczaną substancją; C. obliczenia - podać czasy kolejnych miareczkowań oraz przyjętą wartość średnią, wyliczyć liczbę elektronów n zgodnie z poniższym wzorem, wyniki umieścić w tabeli: Miareczkowanie kulometryczne - wyznaczanie liczby elektronów biorących udział w rekacji KSCN N 2 H 4.2 HCl t 1 = [s] t śr = [s] t 1 = [s] t śr = [s] t 2 = [s] n teoret. = t 2 = [s] n teoret. = t 3 = [s] n rzecz. = t 3 = [s] n rzecz. = D. wyznaczoną wartość n dla oznaczanej substancji oraz jej porównanie z teoretyczną wartością n dla oznaczanej substancji wynikającą z równania reakcji z pkt. B E. masy badanych substancji w próbkach otrzymanych do analizy

Pracownia Analizy Instrumentalnej - Kulometria str. 6 F. wyliczony błąd względny i błąd bezwzględny oznaczenia. Masy rzeczywiste w wydanych próbkach podaje prowadzący ćwiczenia po sprawdzeniu prawidłowości praktycznego wyznaczenia mas przez studentów wykonujących ćwiczenie Wyniki zamieścić w tabeli: Miareczkowanie kulometryczne- wyznaczanie masy w próbkach Imię i nazwisko rodzaj substancji: t 1 = [s] t sr = [s] t 2 = [s] m= t 3 = [s] m rzecz. = błąd bezwzględny [mg]: błąd względny [%]: Przy obliczeniach korzysta się z następujących wzorów: 1. Wyznaczanie ilości elektronów: n = MIt mf gdzie: M masa molowa badanego związku [g/mol] I natężenie prądu generującego Br 0 2 [A] t czas miareczkowania, wyznaczony eksperymenyalnie [s] F stała Faradaya 96500 C m masa badanego związku w wydanej próbce [g] 2. Analiza ilościowa: m = MIt nf n ilość elektronów wyznaczona w punkcie l; M, I, t, F - jak w punkcie 1 (6) (7)