Рассчитать и построить кривую титрования 100 мл указанного вещества. Разбавление раствора при титровании в расчетах можно не учитывать. Использовать данные таблицы 5. Концентрацию ионов водорода принять равной 1 моль/л (молярная концентрация эквивалента).
Таблица 5
№ п/п
Титруемое вещество Рабочий раствор
87 Ti2(SO4)3 0,10 М Fe2(SO4)3 0,10 M
Решение
Взаимодействие Ti2(SO4)3 c Fe2(SO4)3 протекает по уравнению:
Ti2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 → TiOSO4 + FeSO4
Ti3+ + H2O – 1e– → TiO2+ + 2H+
Fe3+ + 1e– → Fe2+
____________________________________________________________________________
Ti3+ + Fe3+ + H2O → TiO2+ + Fe2+ + 2H+
Ti2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + 2H2O = 2TiOSO4 + 2FeSO4 + 2H2SO4
До наступления точки эквивалентности (ТЭ) в системе присутствует избыток титруе-мого вещества, поэтому окислительно-восстановительный потенциал рассчитывается
по уравнению Нернста для титруемой системы, учитывая, что [H+] = 1 моль/л:
,
Поскольку в уравнении Нернста входит отношение концентраций [TiO2+]/[Ti3+], то его можно заменить равным по величине отношением объемов оттитрованной и неоттит-рованной части исследуемого раствора (в мл).
1) Оттитровано 50% (50 мл) раствора Ti2(SO4)3 (прибавлено 50 мл раствора Fe2(SO4)3 ) в растворе остается 50% (50 мл) Ti2(SO4)3:
В
2) Оттитровано 90% Ti2(SO4)3, осталось неоттитрованным 10 мл раствора:
В
3) Оттитровано 99% Ti2(SO4)3, осталось неоттитрованным 1 мл раствора:
В
4) Оттитровано 99,9% Ti2(SO4)3, осталось неоттитрованным 0,1 мл раствора (начало скачка):
В
В точке эквивалентности оттитровано 100% Ti2(SO4)3; окислительно-восстановитель-ный потенциал системы рассчитывается по формуле:
В,
где a и b – число электронов, участвующих в полуреакциях окисления и восстановле-ния.
После точки эквивалентности (ТЭ) в системе присутствует избыток титранта, поэтому окислительно-восстановительный потенциал рассчитывается по уравнению Нернста для системы:
1) Раствор перетитрован на 0,1%, в растворе находится 0,1 мл раствора Fe2(SO4)3:
В
2) Раствор перетитрован на 1%, в растворе 1 мл раствора Fe2(SO4)3:
В
3) Раствор перетитрован на 10%, в растворе 10 мл раствора Fe2(SO4)3:
В
4) Раствор перетитрован на 50%, в растворе 50 мл раствора Fe2(SO4)3:
В
5) Раствор перетитрован на 100%, в растворе 100 мл раствора Fe2(SO4)3:
В
На основании полученных данных строим кривую окислительно-восстановительного титрования раствора Ti2(SO4)3 раствором Fe2(SO4)3:
Константу равновесия реакции вычислим по формуле:
;
Большая величина КР говорит о том, что процесс идет практически до конца.
Область скачка на кривой титрования находится в пределах 0,274 – 0,596 В.
Величина скачка титрования равна ΔЕ = 0,596 – 0,274 = 0,322 В
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
