Zadanie 27.2, arkusz maj 2017
Oznaczanie zawartości fenolu w ściekach przemysłowych możne przebiegać w kilku etapach opisanych poniżej.
Etap I: Otrzymywanie bromu.
Etap II: Bromowanie fenolu.
Etap III: Wydzielanie jodu.
Etap IV: Miareczkowanie jodu.
Gdy do zakwaszonego roztworu fenolu zawierającego nadmiar jonów bromkowych wprowadzi się bromian(V) potasu w nadmiarze w stosunku do fenolu, to wytworzony brom (w ilości równoważnej do bromianu(V) potasu) reaguje z fenolem zgodnie z równaniem (etap II):
Następnie do powstałej mieszaniny dodaje się jodek potasu. Brom, który nie został zużyty
w reakcji bromowania, powoduje wydzielenie równoważnej ilości jodu (etap III):
2I −+ Br2 → 2Br −+ I2
Podczas kolejnego etapu (etapu IV) jod miareczkuje się wodnym roztworem tiosiarczanu
sodu (Na2S2O3), co można zilustrować równaniem:
2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I-
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna - Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2012.
Oblicz stężenie molowe fenolu w próbce ścieków o objętości 100,0 cm3, jeżeli wiadomo, że w etapie I oznaczania zawartości fenolu powstało 0,256 grama bromu oraz że podczas etapu IV oznaczania tego związku na zmiareczkowanie jodu zużyto 14,00 cm3 roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,100 mol · dm–3.
Obliczamy liczbę moli bromu:
nBr2 = mBr2⁄MBr2 = 0,256g⁄160g ∙ mol-1
nBr2 = 0,0016 mola
Obliczamy liczbę moli jodu, który został wydzielony przez pozostałą część bromu:
nI2 = 1⁄2nS2O2-3
nI2 = 1⁄2cS2O2-3 ∙ VS2O2-3
nI2 = 1⁄2 0,1 mol ∙ dm-3 ∙ 0,014dm3
nI2 = 0,0007 mola
Tyle samo moli bromu pozostało w środowisku po reakcji z fenolem. Liczba moli bromu, który wszedł w reakcję z fenolem wynosi:
nBr2 = (0,0016 – 0,0007)mola = 0,0009 mola
Liczba moli fenolu wyniosła:
nf = 1⁄3 nBr2 = 1⁄3 ∙ 0,0009 mola = 0,0003 mola
Stężenie fenolu jest równe:
cf = nf⁄V=0,0003mola⁄0,1 dm3 = 0,003 mol ∙ dm-3
Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.