Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Аналитическая химия

Способы титрования

Прямое титрование основано на измерении объема титранта (R), затраченного на взаимодействие с определяемым веществом (X)

по реакции (4.34). Массу анализируемого вещества находят по формуле (4.49) или (4.50).

Титрование по остатку (обратное титрование) проводят, когда прямое титрование невозможно. В этом случае выбирают вспомогательный реагент (вещество В), который способен взаимодействовать и с определяемым веществом X, и с титрантом R. Обычно, когда концентрация вспомогательного реагента неизвестна, титрование проводят в две стадии (титруют В в присутствии определяемого вещества и без него).

Первая стадия. К определяемому веществу добавляют точно отмеренный объем (массу) вспомогательного реагента В, взятого в избытке:

после чего оттитровывают остаток вспомогательного реагента:

измеряют соответствующий объем титранта — VX(R).

Вторая стадия. Титруют то же количество вспомогательного реагента, которое было взято на первой стадии для реакции с определяемым веществом:

измеряют объем титранта — V2(R).

Вычисление массы определяемого вещества проводят по формулам, аналогичным (4.49) или (4.50), где вместо объема титранта, вступившего в реакцию с определяемым веществом, используют разницу объемов, найденных на второй и первой стадиях определения:

Если концентрация вспомогательного вещества известна, то титрование проводят только по первой стадии, а расчеты ведут по формулам:

где С —В — молярная концентрация эквивалента вспомогатель-

U у

ного реагента; V(B) — объем вспомогательного реагента, взятый для определения; V{{R) — объем титранта, пошедший на титрование остатка вспомогательного реагента.

Пример. Необходимо с помощью титрованного раствора перманганата калия определить массу дихромата калия, содержащегося в растворе, налитом в мерную колбу объемом VM .

В данном случае в качестве титранта будет использоваться перманганат калия. К2Сг907 и КМп04 напрямую между собой не взаимодействуют (оба — сильные окислители), поэтому следует применить метод титрования по остатку. В качестве вспомогательного реагента необходимо взять раствор восстановителя, реагирующий как с титрантом (перманганатом калия), так и с определяемым веществом (дихроматом калия). Обычно применяют раствор соли Мора [(NH4)2S04 • FeS04 • бН-,0], содержащий ионы Fe2+.

На первом этапе отмеряют определенный объем раствора соли Мора (в избытке по отношению к К2Сг.,07), подкисляют раствор серной кислотой (1 : 4) и и оттитровывают раствором КМп04.

Протекает реакция

Измеряют объем титранта, пошедшего на реакцию со вспомогательным веществом, — F,(/?).

На втором этапе отмеряют тот же объем раствора соли Мора, подкисляют раствор серной кислотой (1 : 4) и вливают аликвоту анализируемого раствора дихромата калия.

Протекает реакция

В растворе остается остаток железа (II), который оттитровывают раствором КМп04:

Измеряют объем титранта, пошедшего на реакцию с остатком вспомогательного вещества, — V2(R).

Массу дихромата калия в анализируемой пробе, помещенной в мерную колбу, рассчитывают по формуле

Титрование по заместителю применяют, когда нет подходящей реакции или индикатора для прямого титрования. В этом случае к определяемому веществу ЛГдобавляют вспомогательный реагент В, с которым определяемое вещество образует эквивалентное количество нового соединения, называемого заместителем Y:

образовавшийся заместитель оттитровывают раствором титранта:

где Ру и Р2 продукты химических реакций.

Измеряют объем титранта, вступившего в реакцию с заместителем, — V(R).

Поскольку выполняется закон эквивалентных соотношений

( ( Л (

п —X = п —Y = п —R , то массу анализируемого вещества рас-

 )  ) 

считывают, как и в методе прямого титрования по формулам (4.49) и (4.50).

Пример. Перманганатометрическое определение кальция. Поскольку реакция между Са2+ и КМп04 не протекает, так как Са2+ не обладает способностью к окислению или восстановлению, то прямое титрование невозможно. Однако можно применить метод титрования заместителя, когда в качестве вспомогательного реагента используется оксалат аммония.

Метод основан на протекании следующих реакций.

1. Ионы кальция из раствора осаждаются оксалатом аммония:

2. Осадок оксалата кальция растворяется в серной кислоте, при этом в раствор переходит эквивалентное ионам кальция (II) количество щавелевой кислоты (т.е. ионы кальция замещены эквивалентным количеством щавелевой кислоты, которая обладает восстановительными свойствами):

3. Образовавшуюся Н2С204титруют в кислой среде раствором КМп04:

Измеряют объем перманганата калия, пошедший на титрование, — И(КМп04). Массу кальция рассчитывают по формуле

Преимущества титриметрических методов: быстрота определения и простота используемого оборудования.

по

Порог чувствительности титриметрических методов составляет 10“3 моль/л, или 0,1%, относительная погрешность -0,5%. Приведенные величины зависят от природы и концентрации реагирующих веществ, а также от индикаторов, применяемых для фиксирования точки эквивалентности.

Вопросы для самоконтроля к подразделу 4.2.3.1

  • 1. Раскройте сущность титриметрического метода анализа. Перечислите типы реакций, применяемых в титриметрии, и предъявляемые к ним требования.
  • 2. Дайте определения понятий: титрование, титрант, точка эквивалентности, конечная точка титрования, степень оттитровывания, кривая титрования и скачок титрования.
  • 3. Сформулируйте закон, лежащий в основе титриметрических методов, и приведите основные расчетные формулы титриметрии.
  • 4. Расскажите о способах фиксирования точки эквивалентности. С какой целью в титриметрии используют индикаторы? Какие типы индикаторов вы знаете? Что характеризует интервал перехода окраски индикатора и показатель титрования индикатора'! Сформулируйте принцип выбора индикаторов при титровании.
  • 5. Расскажите о способах приготовления титрантов. Приведите основные расчетные формулы, применяемые для этой цели.
  • 6. Каким образом и с какой целью проводится процедура стандартизации титрантов? Что такое фиксанал и для чего он используется?
  • 7. Перечислите требования, которым должны отвечать вещества, используемые в качестве первичных стандартов (установочных веществ).
  • 8. Опишите основные способы титрования (прямое, обратное или титрование по остатку и титрование заместителя). Каким образом проводят расчеты результатов титриметрических определений при использовании этих методов?
  • 9. Опишите основные приемы титрования с использованием метода отдельных навесок и метода пипетирования.
  • 10. Перечислите преимущества и ограничения титриметрических методов анализа.
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы