Титриметрические методы

Основы титриметрических методов

В основе титриметрического метода анализа, как и любого химического метода, лежит проведение химической реакции

где X — определяемый компонент; R — реагент (титрант); Р — продукты реакции; z{, z2, Z3 стехиометрические коэффициенты.

Для того чтобы можно было использовать химические реакции в титриметрическом анализе, они должны отвечать определенным требованиям. Реакции должны протекать: 1) стехиометрично, т.е. в соответствии с уравнением химической реакции; 2) быстро;

3) количественно, т.е. химическое равновесие должно быть сдвинуто в сторону образования продуктов реакции (выход продукта реакции должен составлять не менее 99,9%); 4) точка эквивалентности должна фиксироваться надежным, простым и быстрым способом (наиболее часто — с помощью соответствующих индикаторов).

Перечисленным требованиям в полной мере отвечают химические реакции, представленные ниже.

Типы химических реакций

Методы титриметрии

Кислотно-основные (нейтрализации)

Кислотно-основного титрования

Окислительно-восстановительные

Окислительно-восстановительного

титрования

Комплексообразования

Комплексиметрического титрования

Осаждения

Осадительного титрования

Титриметрический метод анализа (титриметрия) основан на измерении объема титранта, пошедшего на реакцию с определяемым веществом. В качестве титрантов обычно используют растворы реагентов с точно известной концентрацией — которые также

называют стандартными растворами. Способы приготовления титрантов описаны ниже.

Процесс постепенного прибавления титранта из бюретки (по каплям) к раствору определяемого вещества называется титрованием. Титрование проводят до достижения точки эквивалентности, т.е. такой точки, в которой количество добавленного титранта химически эквивалентно количеству определяемого вещества, т.е. выполняется закон эквивалентов или эквивалентных соотношений. Этот закон выражается формулой

( Л (

где п —X и п —R — количество молей эквивалентов определя-

kz2 ) V z j

емого вещества и титранта соответственно.

После добавления каждой порции титранта в растворе устанавливается состояние равновесия. До достижения точки эквивалентности в растворе практически отсутствует титрант, поэтому равновесие описывается свойствами системы определяемого (титруемого) вещества. После точки эквивалентности (в области избытка добавляемого реагента) — свойствами системы титранта. Такая смена систем равновесий в точке эквивалентности обусловливает резкое изменение свойств системы (pH, рМ, рХ, потенциала и др.). Если построить зависимость измеряемого свойства системы Yот добавленного объема раствора титранта V(R) или от степени оттитровы- вания определяемого вещества т, то получится З'-образная кривая, которую называют кривой титрования (рис. 4.2). Степень оттитро- вывания — отношение количества молей эквивалентов добавленного титранта к количеству молей эквивалентов определяемого вещества:

(1 ) (X

где С —X и С —R — молярные концентрации эквивалента опре-

^2 ) U у

деляемого вещества и титранта соответственно (моль/л); V(X) и V(R) их объемы (мл).

Графическое отображение процесса титрования в виде кривой титрования

Рис. 4.2. Графическое отображение процесса титрования в виде кривой титрования

Резкое изменение изучаемого свойства системы при изменении степени оттитровывания в интервале от 0,999 до 1,001 (99,9— 100,1 %) называют скачком титрования. Указанный интервал соответствует относительной погрешности титриметрических методов анализа (0,1 %). Величина скачка зависит от свойств системы «определяемое вещество — титрант». Точка эквивалентности всегда находится в пределах скачка титрования.

В точке эквивалентности степень оттитровывания равна единице, поскольку в соответствии с законом эквивалентов

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >