لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 8
روشهای کولن سنجی
در کولن سنجی از روی مقدار الکتریسیته عبور کرده از یک محلول؛ مقدار تغییر شیمیایی صورت گرفته را تعیین می کند.
مبنای محاسبات کولن سنجی قانون فاراده است.
قانون فاراده
هرگاه یک فاراده الکتریسیته از یک محلول بگذرد،
یک هم ارز گرم از ماده اکسید یا احیا می شود.
یک فاراده بار یک مول الکترون است.
F=1.6 ×10-19 × 6.02 × 1023 = 96500 Coulon
وسایل لازم برای کولن سنجی ؛
الکترودهای فلزی ،یا بی اثر مثل Pt و گرافیت
منبع جریان برق مستقیم.
آمپرسنج،
ولت متر،
رئوستا.
انواع روش های کولن سنجی:
الف)- اندازه گیری تحت پتانسیل ثابت
ب)- اندازه گیری تحت جریان
روش ب متداولتر است.
اگر I تغییر کند Q از رابطه بدست می آید.
اندازه گیری تحت پتانسیل ثابت:
اکسایش- کاهش آنالیت بدون وجود مزاحم انجام می شود.
در ابتدا شدت جریان بدلیل بالا بودن غلظت آنالیت زیاد است وبه مرور کم می شود باید انتگرال گیری کرد.
اندازه گیری تحت جریان ثابت
الکترولیز تا زمانی ادامه می یابد که یک معرف کامل شدن واکنش را نشان می دهد.
مقدار الکتریسیته عبوری (Q = i t) با اندازه گیری i و t بدست می آید.
تیتراسیونهای کولن سنجی
در این نوع تیتراسیون، تیترانت در اثر یک واکنش الکترودی در داخل محلول تولید می شود.
الکترولیز تا زمانی انجام می شود که آنالیت تمام شود.
تمام شدن آنالیت از واکنش تیترانت با معرف مناسب وتغییر رنگ ایجاد شده مشخص می شود.
تعداد فاراده های الکتریسیته عبور کرده برابر مقدار هم ارز گرمهای آنالیت است.
انواع تیتراسیونهای کولن سنجی
خنثی شدن یاتیتراسیون اسید و باز،
تیتراسیون رسوبی ،
تیتراسیون تشکیل کمپلکس ،
تیتراسیون اکسایش- کاهشی
مثال در مورد تیتراسیون کولن سنجی؛
تعیین مقدار Fe2+ در یک محلول،
مقدار زیادی Ce3+ به محلول مجهول اضافه می کنیم. جریان برق از محلول عبور داده شده می شود:
Ce 3+ Ce4+ +e
Ce4+ +Fe2+ Ce3+ +Fe3+
پس از اتمام +2Fe و +4Ce در محلول باقی می ماند که رنگ آن با محلول اولیه متفاوت است.
تعیین عدد فاراده به روش الکترولیز
و سایل لازم:
دو عدد تیغه مسی، دو بشر،
آمپرمتر، ولتمتر، منبع تغذیه.
مواد لازم:
محلول سولفات، مس حدود 5/0 مولار،
محلول اسیدسولفوریک 4 مولار
اندازه گیری عدد فاراده
تیغه های مسی را سمباده زده و پس از شستشو در آون خشک می کنیم.
یکی را بعنوان کاتد و دیگری به عنوان آند علامت گذاری می کنیم.
در داخل محلول سولفات مس قرار می دهیم.
مدار را سری می بندیم، ولتمتر بطور موازی،
شدت جریان ثابتی برای مدت معینی (t ) از محلول عبور می دهیم .
پس از خشک ، تمییز کردن تیغه ها را وزن (I ) می کنیم.
محاسبه عدد فاراده
از رابطه:
i = شدت جریان t = زمان عبور جریان الکتریسیته از محلول M = جرم اتمی مس
gr = مقدار گرم مس اکسید شده یا کاهیده شده n = تعداد الکترونهای مبادله شده
تیتراسیون کولن سنجی خنثی شدن
بستن دستگاه ؛
دو بشر انتخاب می کنیم و در یکی 100 میلی لیتر آب و یک گرم NaCl.
در بشر دیگر 1 میلی لیتر محلول اسید با غلظت نامعلوم و 2 قطره فنل فتالئین می ریزیم.
در هر بشر یکی الکترود گرافیت قرار می دهیم دو بشر را با یک پل نمکی به یکدیگر متصل می نمائیم.
دو الکترود را از طریق رئوستا، آمپرمتر و منبع تغذیه به یکدیگر وصل می کنیم.
انجام تیتراسیون کولن سنجی خنثی شدن
ولتاژ مناسب برقرار می کنیم.
شدت جریان را ثابت می کنیم و زمان شروع برقراری جریان الکتریسیته را یادداشت می کنیم،
به محض ارغوانی شدن محلول جریان برق را قطع می کنیم.
زمان را یادداشت می کنیم.
محاسبه غلظت اسید
به تعداد فارده های الکتریسیته عبور کرده از محلول همان تعداادهم ارز OH- تولید شده است، که باهمان تعداد H+ خنثی شده است.
Q=I× t
تعداد فاراده =تعداد هم ارز OH- =
N×V = مقدار هم ارز OH
V = حجم اسید مجهول برداشته شده N = نرمالیته اسید مجهول
تیتراسیون کولن سنجی اکسایش کاهش:
در این نوع تیتراسیون، ماده تیتر کننده که یک ماده اکسنده(یا کاهنده) است در یکی از الکترودها تولید می شود.
آنالیت نیز یک ماده کاهنده (یا اکسنده) است و با تیتر کننده تولید شده واکنش می دهد.
تحقیق و بررسی در مورد روشهای کولن سنجی 8 ص
