Определение электропроводности неводных и смешанных сред, содержащих ионы различных металлов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Химия

Опубликовано в Молодой учёный №8 (112) апрель-2 2016 г.

Дата публикации: 20.04.2016

Статья просмотрена: 56 раз

Библиографическое описание:

Панжиев А. Х., Нарзуллаев А. Х. Определение электропроводности неводных и смешанных сред, содержащих ионы различных металлов // Молодой ученый. — 2016. — №8. — С. 96-98. — URL https://moluch.ru/archive/112/28726/ (дата обращения: 22.07.2018).



Для изучения поведения ионов благородных (платина, родий, палладий и т. д.) и других металлов (кобальт, висмут, железо и т. д.) в присутствии различных по природе и концентрации фоновых электролитов и инертных растворителей были проведены исследования в уксусной кислоте, н-пропаноле, ДМФА и ДМСО на фонах ацетатов калия, натрия, лития, перхлората и хлорида лития. Одновременно были проведены исследования с некоторыми комплексами хлоридов платиновых металлов по выявлению некоторых закономерностей электропроводности в н-пропаноле и его смесях с кетонами (метилэтилкетоном и ацетоном). Теоритические [1] и экспериментальные данные показали, что в амфипротных растворителях, сила последних как кислот изменяется при переходе от воды к спиртам и от спиртов к смесям, содержащим спирт-кетон.

Одновременно известно [2], что константа диссоциации кислоты в данном неводном растворителе тем меньше, чем ниже основность растворителя и его диэлектрическая проницаемость, а поскольку спирты обладают меньшей по сравнению с водой диэлектрической проницаемостью и являются менее основными средами, то наблюдается закономерное уменьшение констант диссоциации исследуемых комплексных хлоридов платиновых металлов.

Было показано, что добавление к спиртам кетонов еще больше уменьшает кислотную силу комплексных хлоридов платиновых металлов, что объясняется еще меньшей основностью кетонов по сравнению со спиртами и различным характером образования водородной связи с анионом кислоты, а также нарушением полимерной структуры спиртов в присутствии ацетона и метилэтилкетона.

Полученные некоторые физико-химические характеристики для комплексных хлоридов платины, палладия, иридия, родия, рутения и осмия в среде алифатических спиртов также отражают как сольватационные равновесия, так к кислотно-основные.

В конечном итоге существующие в системе обменные процессы ионов металлов с растворителями должны привести к возникновению хотя бы неизмеримо малых количеств сольватированных простых ионов соответствующего металла, а также к появлению в растворе «вымытых» из комплекса координированных групп. Однако, если хоть одна координированная группа представляет собой силу, способную к диссоциации протоносодержащую группу или остаток, способный к присоединению протона, то сольватационное равновесие осложняется равновесием кислотно-основного типа.

Совершенно очевидно, что в общем случае относительно более резко должна быть выраженной ступень сольватационного равновесия, отличающая отщеплению первого из координированных лигандов, в соответствующую ступень кислотно-основного равновесия (табл.).

Дальнейшие последовательные ступени реакции должны быть выражены в прогрессивно ослабевающей последовательности и то обстоятельство, что эти теоритически обязательные равновесия действительно имеют место доказывается на опыте явлением нарастания молекулярной электропроводности во времени, а также тем, что растворы солей комплексных хлоридов платиновых металлов показывают кислую реакцию и могут титроваться основаниями. В среде же смешенного растворителя спирт –ацетон предполагается, что должны наблюдаться аналогичные равновесия для комплексных хлоридов платиновых металлов, так как смешанном растворе должно произойти последовательное замещение молекул кетона в сольватной оболочке комплекса молекулами спиртов даже при небольших концентрациях последних в кетоновых растворах (явление пересольватации).

Таблица

Результаты электропроводности (NH4)2 [IrCl6] вн-пропаноле иего смесях метилэтилкетоном

н-пропанол

н-пропанол +метилэтилкетон

CIr·10–2 М

н·104

λ

CIr·10–2 М

н·103

λ

0,2500

0,6008

48,06

0,2500

0,2590

39,80

0,1250

0,3286

52,57

0,1250

0,1891

42,60

0,0625

0,1823

64,21

0,0625

0,0876

47,60

0,0312

0,1030

76,84

0,0312

0,0523

52,31

0,0156

0,0600

92,02

0,0156

0,0274

62,27

0,0078

0,0358

105,00

0,0078

0,0105

69,89

0,0039

0,0026

129,40

0,0039

0,0085

95,11

0,0019

0,0013

140,50

0,0019

0,0053

125,30

На основании полученных экспериментальных данных по изучению электропроводности индивидуальных неводных протолитических растворителей и их смесей с инертными растворителями, содержащими индифферентные соли, можно заключить, что за исключением метилэтилкетона добавки всех изученных инертных растворителей (CHCl3, CCl4, C6H6, C6H14 и др.) приводят к увеличению омического сопротивления (понижению электропроводности) исследуемого раствора. Особенно это сильно проявляется в присутствии CCl4 и СHCl3.

Характер влияния метилэтилкетона несколько иной, его присутствие резко увеличивает электропроводность всего раствора. Выявленное такое сильное падение омического сопротивления всей исследуемой системы, по — видимому, объясняется его высокой диэлектрической константой по сравнению с таковой протолитического растворителя. С другой стороны, кетоны, представителем которых является метилэтилкетон, могут образовывать комплексы, легко диссоциируюшие на ионы, что естественно способствует повышению электропроводности всей системы.

В процессе изучения влияния индифферентных солей при прочих равных условиях было установлено, что наибольшей электропроводностью обладают протолитические растворители, содержащие перхлорат лития, а затем нитрат лития и наименьшей — ацетаты калия, натрия и лития. Высокую электропроводность неводных перхлорат — иона, являюшимся кислотным остатком хлорной кислоты, как самой сильной — в неводных и смешанных средах, соли которой, как правило, почти всегда полностью диссоциированы на ионы.

Как известно, важными физико-химическими характеристиками неводных и смешанных растворов являются их диэлектрическая проницаемость и вязкость. Изменение последнего параметра резко сказывается на их электропроводности, так как подвижность ионов электролитов сильно зависит от вязкости всего исследуемого раствора. С другой стороны, как показали экспериментальные результаты, изучение этих характеристик растворов электролитов в неводных и смешанных растворах дает возможность оценить энергетическую картину диссоциации электролита, что значительно дополняет и углубляет понимание природы растворов электролитов, существенно влияющей на их электропроводность, степень сольватации растворенных ионов или молекул, расположение или ориентацию дипольных молекул растворителя в сольватной оболочке.

Литературные [3] и экспериментальные данные подтвердили, что среди солей щелочных металлов соли лития (из-за малого радиуса-размера катиона) являются наиболее подвижными и сильно сольватирующими соединениями по сравнению с солями аммония, натрия и калия. Из вышеизложенного также можно предположить, что наиболее оптимальной средой для успешного проведения амперометрического, потенциометрического, кондуктометрического и других титрований ионов различных металлов является уксусная кислота и ее смеси с хлороформом и метилэтилкетоном, причем содержание последних не должно превышать 40±5 об. %.

Литература:

  1. Белеваецев В. И., Пешевицкий В. И. Исследование сложных равновесий в растворе. Новосибирск: Наука. -1978. — 256 с.
  2. Геворгян А. М. и др. Электропроводность неводных и смешанных растворов, содержащих ионы металлов. Деп. В ГФНТИ ГКНТ РУз, № 1873 — Уз 93. -1993. — 9 с.
  3. Геворгян А. М. и др. Влияние добавок инертных растворителей на электропроводность неводных и смешанных сред. Деп. В ГФНТИ ГКНТ РУз, № 1872 — Уз 93. -1993. -13 с.
Основные термины (генерируются автоматически): диэлектрическая проницаемость, уксусная кислота, спирт, смесь, растворитель, раствор, равновесие, металл, ион, исследуемый раствор, омическое сопротивление.


Похожие статьи

Амперометрическое титрование Bi(III), Pd(II), Ag(I), Cu(II) ТАА...

III, уксусная кислота, АТ ионов металлов, раствор, металл, перхлорат лития, АТ палладия, ацетат калия, исследуемый раствор, левая ветвь.

Синтез ионных жидкостей с аминосодержащей боковой цепью

После достижения постоянной концентрации уксусной кислоты (о чём свидетельствует прекращение увеличения объёма раствора

Растворитель и избыток тионилхлорида отгоняют досуха на ротационном испарителе, остаток кристаллизуют из смеси хлороформ — этилацетат.

Об одном частном случае аналитического описания зависимости...

В модельных представлениях, основанных на методе активностей, большая роль отводится эффектам влияния среды растворителя, особенно диэлектрической проницаемости (ε), на электростатические

Пусть в водном растворе имеет место равновесие лигандного обмена

Флотоэкстракция ионов никеля из водных растворов

Однако такая особенность флотоэкстракции, как возможность многократной концентрации ионов металлов в небольших объемах органического растворителя вне зависимости от

Извлечение короткоцепочечных жирных кислот из водных растворов метил-трет-бутиловым эфиром.

Амперометрическое комплексиметрическое титрование ионов...

Кроме того, метод чувствителен и допускает титрование весьма малых количеств и даже очень низких концентраций исследованных ионов металлов.

Приготовление исходного раствора Pd(II).Растворяли навеску 0,266 г Pd растворяли в смеси 0,1 М НСl и HNO3 (3:1), доводили до...

Изучение коррозии железа в уксусной кислоте в присутствии...

Таким образом, для целей реставрации металла предпочтительно использовать не раствор уксусной кислоты, а уксуснокислый экстракт

2. Исследована зависимость эффективности коррозии от мольного соотношения железо/уксусная кислота в начальный момент времени.

Изучение комплексообразования ванадия... | Молодой ученый

Исходный раствор ванадия с концентрацией 1·10–1 М готовили по известной методике [2]

Изучение влияния посторонних ионов и маскирующих веществ на комплексобразования

Изучение коррозии железа в уксусной кислоте в присутствии экстракта листьев и корней...

Комплексообразование в системе Zr(SO4) 2 — лимонная кислота...

Так как равновесие в исследуемой системе устанавливается быстро, для изучения реакций

— Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1989. — 288 с. 8. Назаренко, В. А. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах / В. А. Назаренко, В. П. Антонович, Е. М. Невская.

Значение серосодержащих реагентов в амперометрическом...

При этом диамидная форма ведет себя как слабая кислота: Как видно из равновесия, соотношение в растворе разных форм сильно зависит от кислотности и основности среды. Соединения РК с ионами металлов получили названия рубеанатов и представляют собой...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Амперометрическое титрование Bi(III), Pd(II), Ag(I), Cu(II) ТАА...

III, уксусная кислота, АТ ионов металлов, раствор, металл, перхлорат лития, АТ палладия, ацетат калия, исследуемый раствор, левая ветвь.

Синтез ионных жидкостей с аминосодержащей боковой цепью

После достижения постоянной концентрации уксусной кислоты (о чём свидетельствует прекращение увеличения объёма раствора

Растворитель и избыток тионилхлорида отгоняют досуха на ротационном испарителе, остаток кристаллизуют из смеси хлороформ — этилацетат.

Об одном частном случае аналитического описания зависимости...

В модельных представлениях, основанных на методе активностей, большая роль отводится эффектам влияния среды растворителя, особенно диэлектрической проницаемости (ε), на электростатические

Пусть в водном растворе имеет место равновесие лигандного обмена

Флотоэкстракция ионов никеля из водных растворов

Однако такая особенность флотоэкстракции, как возможность многократной концентрации ионов металлов в небольших объемах органического растворителя вне зависимости от

Извлечение короткоцепочечных жирных кислот из водных растворов метил-трет-бутиловым эфиром.

Амперометрическое комплексиметрическое титрование ионов...

Кроме того, метод чувствителен и допускает титрование весьма малых количеств и даже очень низких концентраций исследованных ионов металлов.

Приготовление исходного раствора Pd(II).Растворяли навеску 0,266 г Pd растворяли в смеси 0,1 М НСl и HNO3 (3:1), доводили до...

Изучение коррозии железа в уксусной кислоте в присутствии...

Таким образом, для целей реставрации металла предпочтительно использовать не раствор уксусной кислоты, а уксуснокислый экстракт

2. Исследована зависимость эффективности коррозии от мольного соотношения железо/уксусная кислота в начальный момент времени.

Изучение комплексообразования ванадия... | Молодой ученый

Исходный раствор ванадия с концентрацией 1·10–1 М готовили по известной методике [2]

Изучение влияния посторонних ионов и маскирующих веществ на комплексобразования

Изучение коррозии железа в уксусной кислоте в присутствии экстракта листьев и корней...

Комплексообразование в системе Zr(SO4) 2 — лимонная кислота...

Так как равновесие в исследуемой системе устанавливается быстро, для изучения реакций

— Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1989. — 288 с. 8. Назаренко, В. А. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах / В. А. Назаренко, В. П. Антонович, Е. М. Невская.

Значение серосодержащих реагентов в амперометрическом...

При этом диамидная форма ведет себя как слабая кислота: Как видно из равновесия, соотношение в растворе разных форм сильно зависит от кислотности и основности среды. Соединения РК с ионами металлов получили названия рубеанатов и представляют собой...

Задать вопрос