Электрохимические методы анализа: практикум для студентов, обучающихся по направлению подготовки "Химия" (бакалавриат)

1. Потенциометрия 1.1. Прямая потенциометрия 1.3. Графические способы установления точки эквивалентности 1.4. Решение типовых задач 1.5. Лабораторная работа No 1. Определение концентрации фторид-ионов в растворе 1.6. Лабораторная работа No 2. Определение содержания хлороводородной и уксусной кислот в растворе при их совместном присутствии 1.7. Лабораторная работа No 3. Определение рН образования гидроксидов металлов 1.8. Лабораторная работа No 4. Определение буферной емкости растворов методом потенциометрического титрования 1.9. Задачи для самостоятельного решения 2. Кондуктометрический анализ 2.1. Общие положения 2.2. Прямой кондуктометрический метод анализа 2.3. Кондуктометрическое титрование 2.3.1. Титрование сильной кислоты сильным основанием 2.3.2. Титрование слабой кислот сильным основанием 2.3.3. Титрование смеси сильной и слабой кислот сильным основанием 2.3.4. Титрование растворов солей растворами осадителями 2.4. Решение типовых задач Пример 1. Удельная электропроводность (χ) 0,105 М раствора пропановой кислоты C2H5COOH равна 4,79 10–2 См м–1. Рассчитать эквивалентную электропроводность раствора, константу диссоциации кислоты и pH раствора. Решение. Согласно Приложению (табл. П3) предельные подвижности H+ и C2H5COO- равны 349, 8 См см2 моль-1 и 37,2 См см2 моль–1: , , , , , Ответ: λ = 4,56 См.см2 моль-1; α = 0,012; Кдисс = 1,53.10–5 моль/дм3; pH = 2,89. Пример 2. Удельная электропроводность (χ) насыщенного раствора MgCO3 в воде при 25 C равна 25,475 10–4 См м–1. Удельная электропроводность воды 5,483 10–5 См м–1. Рассчитать растворимость MgCO3 в воде при 25 C в моль дм3 считая соль полностью диссоц... Решение , . Ответ: С = 0,099 10–4 моль/дм3. Пример 3. Удельная электропроводность 5%-го раствора Al(NO3)3 при 18 oC равна 3,48 См м–1, а его плотность – 1,039 г/см3. Рассчитать эквивалентную электропроводность раствора и кажущуюся степень диссоциации соли в растворе. Решение. Согласно Приложению (табл. П3) предельные подвижности 1/3Al3+ и NO3- равны 63 См см2 моль–1 и 71,46 См см2 моль–1: , λ0 = 63 + 71,46 = 134,46 (См см2. г-экв–1), Ответ: λ = 47,7 См см2 г-экв–1, α = 0,35. 2.5. Лабораторная работа No 5. Определение критической концентрации мицеллообразования в растворе ПАВ 2.6. Лабораторная работа No 5. Определение константы диссоциации слабого электролита кондуктометрическим методом [19] Постоянную ячейки (Кяч) рассчитывают по формуле: 2.7. Лабораторная работа No 6. Определение золы в сахаре кондуктометрическим методом 2.8. Лабораторная работа No 7. Кондуктометрическое определение термодинамических параметров растворения труднорастворимых соединений 2.9. Лабораторная работа No 8. Исследование первичной диссоциации координационных соединений 2.10. Вопросы и задачи для самостоятельного решения 3. Полярография 3.1. Сущность метода 3.2. Переменнотоковая полярография 3.3. Лабораторная работа No 9. Основы работы на анализаторе вольтамперометрическом ТА-4. Метод «введено-найдено» 3.4. Лабораторная работа No 10. Определение содержания цинка, кадмия, свинца и меди в пробе воды при их совместном присутствии на анализаторе вольтамперометрическом ТА-4 3.5. Лабораторная работа No 11. Определение содержания цинка, кадмия, свинца и меди в минерализованной пробе почвы, донных отложений, ила на анализаторе вольтамперометрическом ТА-4 3.6. Вопросы для самостоятельной работы 4. Циклическая вольтамперометрия 4.1. Устройство потенциостата 4.2. Лабораторная работа No 12. Электрохимический синтез полианилина 4.3. Лабораторная работа No 13. Изучение пленок полианилина методом циклической вольтамперометрии и расчет коэффициента диффузии протонов 4.4. Контрольные вопросы 5. Импедансная спектроскопия 5.1. Диффузионный импеданс 5.2. Лабораторная работа No 14. Импедансная спектроскопия 5.2.1. Основной режим работы 5.2.2. Регистрация частотной зависимости импеданса тестовых эквивалентов 5.2.3. Исследование сопротивления медной проволоки 5.2.4. Исследование сопротивления меди в жидкостной электрохимической ячейке 5.2.5. Исследование электрохимического поведения для тонкопленочных образцов ПАНИ и WO3 5.2.6. Исследование электрохимического поведения химического источника тока Библиографический список Приложение