- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
- •Издание ОмГу Омск 1998
- •1. Введение для преподавателей
- •2. Правила безопасной работы в лаборатории аналитической химии
- •3. Правила взвешивания на двухчашечных демпферных аналитических весах 2
- •4. Оформление отчетов по лабораторным работам
- •5. Лабораторные работы по химическим методам анализа
- •5.1. Гравиметрическое определение железа Методические указания к лабораторной работе № 1
- •5.2. Аргентометрическое определение галогенидов Методические указания к лабораторной работе № 2
- •А. Стандартизация раствора AgNOз
- •Б. Титрование по методу Мора
- •В. Титрование по методу Фаянса
- •Г. Титрование по методу Фольгарда
- •Д. Выполнение контрольной задачи
- •5.3. Кислотно-основное титрование сильных электролитов Методические указания к лабораторной работе № 3
- •А. Приготовление раствора нCl и его стандартизация методом пипетирования
- •Б. Приготовление раствора NаOh, стандартизация его методом отдельных навесок
- •В. Проверка правильности стандартизации растворов нСl и NaOh
- •5.4. Кислотно - основное титрование слабых электролитов Методические указания к лабораторной работе № 4
- •А. Определение концентрации ледяной уксусной кислоты
- •Б. Определение концентрации водного раствора аммиака
- •В. Определение содержаний карбоната и бикарбоната натрия в их смеси
- •Г. Раздельное определение соляной и борной кислот в смеси. Метод замещения
- •Д. Определение содержания аммонийного азота в солях аммония
- •5.5. Кислотно - основное титрование в неводных средах Методические указания к лабораторной работе № 5
- •Краткие теоретические сведения
- •А. Стандартизация раствора нСlO4в сн3соон
- •Б. Определение концентрации анилина
- •В. Определение состава смеси ацетата и хлорида натрия
- •5.6. Комплексонометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 6
- •А. Стандартизация рабочего раствора комплексона III по фиксаналу MgSo4
- •Б. Способы установления конечной точки титрования
- •В. Определение общей и кальциевой жесткости воды
- •Г. Способы проведения комплексонометрических титрований
- •Сравнение результатов при титровании разными способами
- •Д. Комплексонометрическое титрование многокомпонентных систем
- •5.7. Перманганатометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 7
- •А. Стандартизация раствора kMnO4
- •Б. Определение содержания Fe (II) в соли Мора
- •5.8. Хроматометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 8
- •А. Приготовление рабочего раствора. Прямое титрование восстановителей
- •Б. Определение неустойчивых восстановителей (SnCi2) по методу замещения
- •В. Определение окислителей по методу обратного титрования
- •5.9. Иодометрия Методические указания к лабораторной работе № 9
- •А. Стандартизация рабочего раствора иода
- •Б. Определение концентрации раствора Na2so3методом обратного титрования
- •В. Определение концентрации ионов меди (II) по способу замещения
- •Г. Иодометрическое определение кислот
- •Д. Определение концентрации перекиси водорода по методу замещения
- •6. Материалы для подготовки к практическим занятиям
- •6.1. Правила записи исходных данных и расчет результатов. Использование констант
- •Практическое занятие № 1
- •Оценка погрешности результатов расчета и правила их записи.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Расчет гетерогенного равновесия “осадок - раствор” Практическое занятие № 2 Теоретические сведения
- •Расчет возможности осаждения при добавлении реагента-осадителя.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.3. Расчеты протолитических равновесий Практическое занятие № 3
- •Теоретические сведения
- •Примеры расчетов
- •Контрольные вопросы
- •6.4. Расчеты равновесий комплексообразования Практическое занятие № 4 Теоретические сведения
- •Расчет концентрации свободных ионов металла в отсутствие избытка лиганда
- •Расчеты закомплексованности и маскирования при введении избытка лиганда
- •Определение степени образования различных комплексов в их смеси
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.5. Расчет результатов титриметрического анализа Практическое занятие № 5 Теоретические сведения
- •Расчет результатов прямого или заместительного титрования
- •Расчет результатов обратного титрования
- •Другие способы расчета
- •Точность результатов титриметрического анализа
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.6. Статистическая обработка данных. Вычисление и использование доверительных интервалов Практическое занятие № 6 Теоретические сведения
- •Примеры типовых расчетов
- •Контрольные вопросы
- •7. Задачи для самостоятельного решения
- •7.1. Типовые задачи Запись и оценка точности исходных данных
- •Расчеты, связанные с растворимостью осадков
- •Расчеты, связанные с процессом протолиза
- •Расчеты, связанные с равновесием комплексообразования
- •Расчет результатов в титриметрическом анализе
- •Статистическая обработка результатов
- •7.2. Нетрадиционные задачи
- •8. Методические указания для самостоятельной работы на пэвм с применением расчетных программ
- •Справочные материалы (приложения)
- •Коэффициенты активности ионов [8]
- •Свойства некоторых протолитических растворителей
- •Константы кислотности некоторых кислотно-основных пар (кислотные константы)
- •Мольная доля наиболее депротонированных форм вещества HnR (например, анионов Rn-)
- •Закомплексованность металлов с некоторыми маскирующими реагентами-лигандами при разной концентрации l (без учета рН)
- •Критерии отбраковки грубых промахов а) значения q-теста для разных уровней значимости
- •Б) критические значения максимального относительного отклонения [16]
- •Коэффициенты Стьюдента для некоторых уровней значимости
- •Значения критерия Фишера а) для уровня значимости 0,05:
- •Литература
- •Содержание
- •Часть 1
- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
А. Приготовление рабочего раствора. Прямое титрование восстановителей
Рассчитайте массу K2Cr2O7 х.ч., необходимого для приготовления 200 мл 0,05 н раствора. Учтите, что в ред-окс-реакциях ион дихромата присоединяет 6 электронов, следовательно, эквивалент дихромата калия равен 1/6 молярной массы. Устойчив ли этот раствор? Нужна ли его стандартизация?
Выпишите структурные формулы двух индикаторов: дифениламина и фенилантраниловой кислоты, укажите, при каких потенциалах изменяется их окраска и почему это происходит. Будут ли при титровании железа с этими индикаторами появляться индикаторные ошибки?
Методики титрования железа (II) с этими индикаторами различны. С дифениламином титруют быстро, на холоду, не допуская местных пересыщений, так как этот индикатор склонен к необратимому разрушению. Хорошо вносить его незадолго до точки эквивалентности. К сожалению, появление окраски окисленной формы наблюдается задолго до точки эквивалентности. Для устранения этого явления в раствор вводят фосфорную кислоту. Объясните ее роль и подтвердите свое мнение расчетом соответствующих реальных потенциалов. С фенилантраниловой кислотой титруют в менее кислой среде, введение фосфорной кислоты не требуется.Подберите по справочнику еще 1-2 подходящих индикатора.
1. При выполнении эксперимента возьмите заранее рассчитанную навеску дихромата калия на аналитических весах, количественно перенесите в мерную колбу и растворите сначала в небольшом количестве серной кислоты (2 н.), дополните водой до метки и перемешайте. Рассчитайте точную концентрацию приготовленного раствора в моль/л и г-экв/л, титр раствора K2Cr2O7 и титр того же раствора по нескольким восстановителям.
2. Оттитруйте две аликвоты анализируемого раствора соли железа (II) с дифениламином и две - с фенилантраниловой кислотой приготовленным раствором дихромата. Методика титрования с разными индикаторами различна:
а) с дифениламином. Аликвоту FeSO4смешайте с 10 мл серной кислоты (1:4) и 3-5 мл Н3РО4(конц.). ОСТОРОЖНО! Не втягивайте кислоту в пипетку ртом! Будьте осторожны с дифениламином - раствор этого индикатора готовят на концентрированной серной кислоте. Добавьте 3-4 капли раствора дифениламина и титруйте стандартным раствором дихромата при энергичном перемешивании до чисто синей окраски раствора. Появление зеленых и грязно-серых оттенков свидетельствует о побочных процессах или непригодности раствора индикатора. Избыток бихромата после появления окраски не вводите. Сохраните оттитрованный раствор для выполнения части Б.
Если на первое (ориентировочное) титрование пойдет значительно больше или меньше титранта, чем 10-15 мл, то объемы других аликвот соответственно измените;
б) с фенилантраниловой кислотой. Аликвоту FeSO4 разбавьте в колбе для титрования водой, добавьте 5-10 мл HCl (1:4), около 1 мл раствора индикатора и титруйте дихроматом до появления красно-фиолетового окрашивания раствора. Не перетитровывайте раствор и оставьте его для выполнения части Б. По усредненному результату рассчитайте молярную и нормальную концентрацию раствора FeSO4.
Б. Определение неустойчивых восстановителей (SnCi2) по методу замещения
Растворы таких веществ, как CuCl, SnCl2, Na2SO3и др., не принято титровать дихроматом «напрямую», так как в одних случаях возможны индуцированные реакции с участием кислорода воздуха, в других - слишком медленно идет реакция и т.п. Для анализа в хроматометрии используют вспомогательный раствор какой-либо соли трехвалентного железа. Если определяемый восстановитель смешать с избытком вспомогательного раствора соли железа (III), то в растворе появится эквивалентное количество ионов Fe2+, которые и оттитровывают дихроматом. Реакции между большинством восстановителей и ионами Fe3+идут быстрее, чем с дихроматом, нет и побочных индуцированных процессов, осложняющих прямое титрование с дихроматом.
1. Для определения содержания SnCI2в техническом продукте возьмите две навески этого продукта (примерно по 50 мг), количественно перенесите их в оттитрованные пробы из предыдущей части работы. Индикатор сразу же изменит цвет (признак перехода Fe (III) в Fe (II). Через 5-7 минут оттитруйте эти растворы дихроматом до синего (с дифениламином) или красно-фиолетового (с фенилантраниловой кислотой) окрашивания. Рассчитайте содержание SnCI2в процентах. Вместо оттитрованных проб при выполнении этого определения можно взять раствор квасцов или другой соли железа (III) с добавлением кислоты и индикатора. Разумеется, примеси Fe (II) в таком растворе недопустимы.