Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 118646
Наименование:
Курсовик «Аналитическая химия и ФХМА» на тему: Анализ смеси серной и фосфорной кислот
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Химия.
Добавлен: 18.11.2019.
Год: 2016.
Страниц: 45.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство образования и науки РФ ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Химико-технологическ й институт кафедра Аналитической химии
КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Аналитическая химия и ФХМА» на тему: Анализ смеси серной и фосфорной кислот
Екатеринбург, 2016 Содержание Введение……….………3 Цели и задачи……….………4 Теоретическая часть……….………..5 Методы определения………...5 Кондуктометрия……….5 Потенциометрия……….6 Определение точки эквивалентности по потенциалу индикаторного электрода………...6 Кривые потенциометрического титрования……….7 Определение рН………..8 Преимущества метода………9 Установка для потенциометрического титрования……….9 Потенциометрическое титрование смеси кислот…..…..…..10 Кислотно основное титрование и визуальной индикацией точки эквивалентности………...……….1 Условия кислотно-основного титрования...………...11 Способы фиксирования точки эквивалентности. Индикаторы………...………11 Классификация методов……….………..12 Кислотно-основное титрование смеси кислот………...……14 Сущность методов, используемых в курсовой работе………...15 Потенциометрическое титрование……….15 Кислотно основное титрование и визуальной индикацией точки эквивалентности………...16 Погрешности и неопределённости измерений. Точность и ее составляющие………17 Q-критерий………19 Экспериментальная часть………20 Исходные данные для анализа……….20 Приготовление и стандартизация NaOH……….20 Кривая титрования янтарной кислоты гидроксидом натрия……...21 Кислотно-основное титрование………...25 Титрование раствора смеси кислот………25 Статистическая обработка результатов……….26 Потенциометрическое титрование………...28 Подготовка прибора к работе и титрование раствора………..28 Статистическая обработка результатов……….40 Сравнение результатов анализа по критерию Фишера………..42 Выводы………...…..44 Список литературы………..45 Введение Анализ смеси серной и фосфорной кислот осуществляется во многих областях химии. Данное определение является актуальным при контроле в производстве фосфорной кислоты экстракционным методом. Суть его заключается в разложении природных фосфатов при помощи различных кислот, наиболее часто применяют серную. Важнейшей частью контроля процесса экстракционного метода получения фосфорной кислоты является определение в реагирующей массе серной кислоты (избыток или недостаток ее) и фосфорной кислоты. Для этого каждый час отбирают пробы реагирующей смеси и подвергают их анализу. Определение может производиться разными методами. В данной курсовой работе рассмотрены основные методики анализа смеси названных выше кислот: кислотно-основное титрование с визуальной фиксацией точки эквивалентности и потенциометрическое титрование.
Цели и задачи Цель: Определение содержания фосфорной и серной кислот в смеси методами кислотно-основного титрования с визуальной индикацией точки эквивалентности и потенциометрического титрования. Задачи: 1.Определить содержание кислот методом кислотно-основного титрования: • Выбрать индикатор: рНт.э.=рТинд.; • Определить точки эквивалентности по изменению окраски раствора. 2.Определить содержание кислот методом потенциометрического титрования: • Выбрать индикаторный электрод (определяется типом протекающей реакции, либо природой ионов определяемого вещества или природой титранта); электрод сравнения. • Определить точки эквивалентности по интегральной кривой титрования; • Определить точки эквивалентности по дифференциальной кривой титрования. 3. Провести статистическую обработку результатов. 4. Сравнить результаты анализа
Теоретическая часть Методы определения: В основе всех методов лежит кислотно-основное титрование. Кондуктометрия Кондуктометрическим титрованием называется титриметрический метод анализа, в котором точка эквивалентности определяется по изменению электрической проводимости раствора в ходе титрования. Кондуктометрическое титрование состоит в том, что к точному объему исследуемого раствора, помещенного в электрохимическую ячейку, добавляют из бюретки равными порциями титрант и после каждого добавления измеряют электрическое сопротивление в ячейке. Точку эквивалентности находят графическим методом с помощью кривой в координатах х-V (титранта). Используется метод кондуктометрического титрования смеси сильной и слабой кислот. Измеряют электрическую проводимость раствора после добавления небольших определенный порций титранта и находят точку эквивалентности графическим методом с помощью кривой в координатах х-Vтитранта. Так как присутствие сильной кислоты подавляет диссоциацию слабой, то электрическая проводимость исследуемого раствора до начала титрования определяется только содержанием сильной кислоты и является достаточно высокой. Из-за различия в силе кислот нейтрализация раствора при титровании протекает в две стадии, причем сначала нейтрализуется сильная кислота, затем слабая. Кривая титрования будет иметь два излома, соответствующие двум точкам эквивалентности: первая показывает объем щелочи, пошедшей на титрование сильной кислоты, а вторая дает общий объем щелочи, израсходованный на титрование обеих кислот. С увеличением константы диссоциации слабой кислоты первый излом будет становиться менее резким, а второй – более четким, и, наоборот, чем слабее кислота, тем резче будет первый излом и более закругленным второй.
Рис.1 Потенциометрия Потенциометрический метод титрования основан на измерении потенциала электрода, погруженного в раствор. Определяют точку эквивалентности по результатам потенциометрических измерений. Вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение (скачок) потенциала индикаторного электрода - электрод, по потенциалу которого судят о концентрации определяемых ионов в растворе. Величину потенциала индикаторного электрода определяют, сравнивая ее с величиной потенциала другого электрода, который принято называть электродом сравнения. В качестве электрода сравнения может быть применен только такой электрод, величина потенциала которого остается неизменной при изменении концентрации определяемых ионов. Электрод, потенциал которого хотят измерить, соединяют с электродом сравнения и получившуюся ячейку включают в схему, измеряющую напряжение. Во время измерения напряжения поддерживают достаточно низкую силу тока, проходящую через ячейку. При малой силе тока характеристики ячейки не изменяются. Определение точки эквивалентности по потенциалу индикаторного электрода Зависимость величины потенциала индикаторного электрода от концентрации раствора может быть использована для определения точки эквивалентности при титровании. В точке эквивалентности, когда концентрация определяемого иона сильно уменьшается и становится практически ничтожной, происходит резкое изменение потенциала, регистрируемое чувствительным потенциометром. Кривые потенциометрического титрования Задача потенциометрического титрования сводится к определению объема титранта в точке эквивалентности. Для определения точки эквивалентности используют интегральные (рис.1а) и дифференциальные (рис. 1б) кривые титрования.
Рис. 2 Для нахождения точки эквивалентности часто строят дифференциальную кривую в координатах dE/dV - V (рис. Б). На точку эквивалентности указывает максимум полученной кривой, а отсчет по оси абсцисс, соответствующий этому максимуму, дает объем титранта, израсходованного на титрование до точки эквивалентности. Определение точки эквивалентности по дифференциальной кривой значительно точнее, чем по простой зависимости Е - V. Потенциометрическое титрование может быть с успехом применено не только для титрования растворов, к которым применим индикаторный метод, но и для титрования окрашенных и мутных растворов, когда индикаторные методы титрования применить нельзя. Потенциометрическое титрование широко применяют для определения слабых и очень слабых кислот и оснований, смесей кислот или оснований, смесей окислителей или восстановителей в неводных средах. Наконец, потенциометрический метод применяют для определения рН исследуемых растворов.
Рис.3 Определение рН Потенциал индикаторного электрода функционально связан с концентрацией ионов водорода. Водородный электрод, получаемый погружением платиновой пластинки, покрытой платиновой чернью, в насыщенный газообразным водородом кислый раствор, находится в равновесии с ионами водорода: К = [Н+]/[Н] или К = аH+/аH где [Н+] - концентрация ионов водорода в растворе; [H] - концентрация водорода в платине при постоянном давлении (величина постоянная). ЕH=Е° + (RТ/nF)*ln[Н+] Так как потенциал нормального водородного электрода (Е°) равен нулю, то потенциал водородного электрода выражают формулой: Ен=(RТ/nF)*ln[Н+] При пользовании каломельным электродом, потенциал которого (Е кал) известен, значения Ех исследуемого раствора вычисляют по формуле: Ex= Eкал – Eн Подставив значения Ен выразим ln[Н+], что соответственно равно рН, но с обратным знаком: рН - ln[Н+] = (Ex - Екал)/0,059 где Ех - э.д.с. исследуемого элемента. Преимущества метода Метод специфичен для некоторых ионов. Ион-селективные электроды удобно применять для прямого определения ионов, анализ которых другими методами затруднен. Установка для потенциометрического титрования
Рисунок 4. Принципиальная схема установки для потенциометрического титрования...
Выводы В результате выполнения курсовой работы определили содержание фосфорной и серной кислот в смеси методами кислотно-основного титрования с визуальной индикацией точки эквивалентности и потенциометрического титрования и получили следующие результаты: Кислотно – основное титрование: m(H2SO4) = 0,7688 г – полученное значение в доверительный интервал входит; ?=0,65%. m(H3PO4) = 0,7969 г – полученное значение в доверительный интервал входит; ?=0,87%. Потенциометрическое титрование: m(H2SO4) = 0,7700 г – полученное значение в доверительный интервал входит; ?=0,49%. m(H3PO4) = 0,7919 г – полученное значение в доверительный интервал входит; ?=0,24%. Погрешность результата анализа связана с неточным определением объема титранта в точках эквивалентности; с трудностями их обнаружения по изменению окраски раствора; с погрешностью прибора для потенциометрического титрования. При проведении теста Фишера установили, что воспроизводимости обоих методов одинаковы, т.е. значения полученных масс и в кислотно – основном титровании, и в потенциометрии принадлежат одной совокупности.
Список используемой литературы Васильев В.П. Аналитическая химия в двух частях. Москва «Высшая школа» 1989 А.В.Гармаш, Н.М.Сорокина МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ; Ю.А.Золотов. Основы Аналитической химии. «МИР» МОСКВА 1979; Ю.Ю. Лурье. Справочник по аналитической химии. 1971.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
