Изучение влияния лигандного окружения на редокс-потенциал

Цель. Изучить зависимость редокс-потенциала от лигандного окружения центрального атома. Закрепить навыки потенциометрических измерений.

Задание: Определить величины редокс-потенциала системы железа (Ш)/ железа (П) в присутствии гидрофосфат- и цианид-ионов.

Оборудование и реактивы: Иономер ЭВ-74, электроды платиновый и хлорсеребряный; химические стаканы, бюретка. Водные р-ры гексацианоферрата (Ш) калия, гексацианоферрата(П) калия, хлорида калия, дигидрофосфата натрия, гидрофосфата натрия, хлорида железа и соль Мора (с=0,01 моль/л).Термометр.

Сущность работы: Для определения редокс-потенциалов собирают гальваническую цепь, состоящую из редокс-электрода и хлорсеребряного электрода. По измеренным величинам ЭДС рассчитываеют величины редокс-потенциалов. Для выявления зависимости φ_r от лигандного окружения измеряют редокс-потенциал для систем, имеющих один и тот же центральный атом(железо), одинаковое соотношение концентраций окисленной и восстановленной форм, но отличающихся лигандным окружением(вода, гидрофосфат-ион, цианид-ион).

Если константа устойчивости комплекса с восстановленной формой больше аналогичной величины для окисленной формы, то значение редокс-потенциала увеличится.

Если константа устойчивости комплекса с окисленной формой больше аналогичной величины для восстановленной формы, то значение редокс-потенциала уменьшится.

Выполнение эксперимента:

1.Готовят иономер ЭВ-74 к работе.

2. Готовят растворы, содержащие изучаемые редокс-системы.

3.Измеряют ЭДС гальванической цепи.

Схема гальванической цепи: 1.Ag, AgCl │KCl║K₃[Fe(CN)₆], K₄[Fe(CN)₆] │ Pt

2. Ag, AgCl │KCl║[Fe(H₂O)₆]³⁺ / [Fe(H₂O)₆]²⁺│ Pt

3. Ag, AgCl │KCl║[Fe(HPO₄)(H₂O)₄]⁺ / [Fe(HPO₄)(H₂O)₄]│ Pt

4. Рассчитывают величину редокс-потенциала.

Найденные значения записывают в таблицу:

Колба	Редокс-система	рКн	∆pКн	Е, мВ	φr, мВ	∆ φr, мВ
Ох	Red
	[Fe(H2O)6]3+/ [Fe(H2O)6]2+	-	-	-
	[Fe(HPO4)(H2O)4]+/ [Fe(HPO4)(H2O)4]	9,75	7,20	2,55
	[Fe(CN)6]3-/ [Fe(CN)6]4-	43,9	36,9	7,00

Расчёты:

*В выводе отмечают выявленную зависимость. теоретически обосновывают, используя значения констант нестойкости цианидных и гидрофосфатных комплексов с окисленной и восстановленной формой изучаемой редокс-системы. Сравнивают полученное значение φ_r° Fe³⁺/Fe²⁺ с теоретическим(табличным).

Вывод:

Дата ___________ Занятие __________