Определение свинца(II) в растворе

Цель работы. Методом потенциометрического титрования определить концентрацию свинца (II) в растворе

Вводная часть. При потенциометрическом титровании ионов свинца невозможно применение электрода первого рода (металлического свинца) из-за его большой электролитической упругости растворения. Поэтому обычно в качестве индикаторного используют электрод второго рода.

Смесь ионов гексацианоферрата(II) и гексацианоферрата (III), представляющая собой обратимую окислительно-восстановительную систему, является потенциалопределяющей в случае использования инертного электрода (обычно платинового). Потенциал такого электрода выражается уравнением Нернста:

. (1)

Электрохимическая реакция, протекающая с участием этой редокс-системы в присутствии ионов Pb²⁺ (или любого другого катиона, образующего с Fe(CN)₆^4- малорастворимый электролит) выражается уравнением:

,

(2)

Учитывая, что

(3)

и подставляя это в выражение (2), получаем

(4)

Очевидно, что потенциал индикаторного электрода отвечает величине Е, выражаемой уравнением (4), до ТЭ и уравнением (1) — после достижения ТЭ.

Ионы свинца образуют малорастворимые соединения Pb₃[Fe(CN)₆]₂ и Pb₂[Fe(CN)₆]. Поэтому, если до титрования в испытуемый раствор прибавить немного раствора соли К₃[Fe(CN)₆], то возможно образование Pb₃[Fe(CN)₆]₂.

При прибавлении раствора титранта К₄[Fe(CN)₆] ионы свинца переходят в менее растворимое соединение — гексацианоферрат(II) свинца. Поэтому в начале титрования потенциал электрода несколько возрастает за счет увеличения концентрации Fe(CN)₆^3-, а затем уменьшается. Вблизи ТЭ наблюдается достаточно резкий скачок потенциала, обусловленный изменением Е в уравнениях (1) и (4) на величину .