ЗАНЯТИЕ 23

1. Знать:

общую характеристику и классификацию методов окислительно-восстановительного титрования, требования к используемым реакциям;

алгоритм построения простейшей кривой окислительно-восстановительного титрования;

способы обнаружения конечной точки титрования в методах окислительно-восстановительного титрования, общую характеристику и принцип действия окислительно-восстановительных индикаторов;

общую характеристику, титранты и стандартные вещества, условия выполнения и практическое применение иодометрического титрования.

2. Уметь:

проводить стандартизацию раствора тиосульфата натрия;

выполнять иодометрическое определение пероксида водорода.

1. Общая характеристика и классификация методов окислительно-восстановительного титрования. Требования к используемым реакциям.

2. Типичная кривая окислительно-восстановительного титрования. Факторы, влияющие на величину скачка титрования.

3. Способы обнаружения конечной точки титрования при окислительно-восстановительном титровании.

4. Окислительно-восстановительные индикаторы. Принцип действия. Основные представители. Интервал перехода окраски. Понятие об индикаторных погрешностях.

5. Иодометрическое титрование. Принцип метода. Условия проведения титрования. Титранты и стандартные вещества. Обнаружение конечной точки титрования. Практическое применение. Определение воды методом Карла Фишера.

1. Представьте себе, что при титровании протекает реакция: Ox₁ + Red₂ › Red₁ + Ox₂, в которой одна частица восстановителя (Red₂) отдаёт одной частице окислителя (Ox₁) один электрон. При каком значении K_равн и DE⁰ данную реакцию можно считать количественной (степень превращения реагирующих веществ в продукты реакции > 99,9%)?

2. Почему кривые титрования в окислительно-восстановительном титровании (в отличие от других видов титрования - кислотно-основного, комплексометрического, осадительного) начинают строить не с того момента, когда f = 0. От чего зависит, главным образом, величина скачка титрования в окислительно-восстановительном титровании. В каких случаях ход кривой окислительно-восстановительного титрования зависит и в каких не зависит от разбавления?

3. Исходя из каких критериев производят выбор окислительно-восстановительного индикатора для обнаружения конечной точки окислительно-восстановительного титрования. Чем вызвано появление систематической индикаторной погрешности? Рассчитайте величину такой погрешности при титрованииFeSO₄ раствором Сe(SO₄)₂ в 1 М H₂SO₄ ( =+0,68В, =+1,44В), если в качестве индикатора использован нитроферроин.

4. Приведите примеры одноцветных и двухцветных окислительно-восстановительных индикаторов. Почему у 2,6-дихлорфенолиндофенола величина электродного потенциала сильно зависит от рН (+0,668 В при рН 0 и +0,217 В при рН 7), в то время как у ферроина практически не зависит?

5. Кристаллический иод плохо растворим в воде (концентрация I₂ в насыщенном водном растворе составляет 1,33×10^-3 моль/л). В водном растворе KI растворимость иода значительно увеличивается вследствие протекания реакции:

I_2(водн) + I^- › I₃^-

Рассчитайте равновесную концентрацию I_2(водн) в растворе при равновесной концентрации I^- 0,2 моль/л и равновесной концентрации I₃^- 0,05 моль/л, если константа равновесия данной реакции равна 7×10². Объясните, почему стандартные растворы иода (трииодида) следует хранить в сосудах с притёртой пробкой, на холоду, в защищённом от света месте. Как влияет рН, наличие растворённого кислорода и ионов тяжёлых металлов на качество таких стандартных растворов?

6. Иодометрическое определение многих органических соединений проводят в щелочной среде. При этом к определяемому веществу добавляют взятое в заведомом избытке точное количество стандартного раствора иода. Через некоторое время, необходимое для протекания реакции определяемого вещества с иодом, к раствору добавляют серную кислоту и титруют избыток иода стандартным раствором тиосульфата натрия. Объясните, почему титрование иода тиосульфатом натрия нельзя было проводить в щелочной среде. Какую среду (сильнокислую, слабокислую) должен иметь раствор после добавления серной кислоты?

7. Почему при добавлении крахмала (амилозы) к раствору иода появляется синее окрашивание? Какие ещё вещества могут взаимодействовать с иодом аналогичным образом? Какие факторы влияют на чувствительность реакции иода с крахмалом?

8. Предложите возможный алгоритм количественного анализа водного раствора, содержащего ацетон и уксусную кислоту. В Вашем распоряжении имеется любая мерная посуда и следующие реактивы: 0,0500 M I₂, 0,1000 М Na₂S₂O₃, 0,1000 M NaOH, 1 М NaOH, 1 M 1/2H₂SO₄, растворы метилового оранжевого, фенолфталеина и крахмала.

9. Что такое «активный хлор»? Приведите примеры лекарственных веществ, стандартизируемых по активному хлору. Как определяют содержание активного хлора в веществе? Может ли массовая доля активного хлора в веществе быть больше 100%?

10. Объясните принцип определения воды методом Карла Фишера. Какую роль играют метанол и пиридин? Как обнаруживают конечную точку титрования реактивом Карла Фишера?

1. При каком значении степени оттитрованности FeSO₄ раствором KMnO₄ величина электродного потенциала будет равна стандартному потенциалу пары Fe³⁺/Fe²⁺?

1) 0,250; 2) 0,500; 3) 0,750;

4) 1,000; 5) 1,500.

2. Для каких из перечисленных ниже реакций точка эквивалентности не будет находиться в середине скачка титрования (во всех случаях рН = 1)?

1) Fe²⁺ + Ce⁴⁺ ® Fe³⁺ + Ce³⁺

2) 5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺ ® 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O

3) 6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ ® 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O

4) Fe³⁺ + Ti³⁺ + H₂O ® Fe²⁺ + TiO²⁺ + 2H⁺

5) Fe³⁺ + Cr²⁺ ® Fe²⁺ + Cr³⁺