- •Аналитическая химия
- •Примерный тематический план
- •Введение
- •Самостоятельная работа студентов
- •Содержание дисциплины
- •Виды реактивов
- •Классификация катионов
- •Методы качественного анализа смеси ионов
- •Комплексные соли
- •Строение комплексных солей
- •Номенклатура комплексных солей
- •Лабораторные работы
- •Тема 1.2. Анионы
- •Лабораторная работа
- •Тема 1.3. Анализ солей
- •Анализ соли
- •Предварительные испытания
- •Растворение
- •Анализ катиона и аниона Методика анализа соли, растворенной в воде
- •Растворение соли
- •Определение групповой принадлежности катиона
- •Открытие катиона
- •Удаление катиона
- •Определение групповой принадлежности аниона
- •Открытие аниона
- •Лабораторная работа
- •Раздел 2. Оценка достоверности аналитических данных
- •Пример обработки результата
- •Лабораторная работа
- •Раздел 3. Количественный анализ
- •Методы количественного анализа (химические)
- •Тема 3.1. Гравиметрический анализ
- •Операции гравиметрического анализа
- •Посуда общего назначения
- •Специальная посуда
- •Оборудование
- •Пример выбора осадителя
- •Весы и взвешивание. Устройство аналитических весов.
- •Техника взвешивания
- •Меняют нагрузку только на выключенных весах.
- •Расчет процентного содержания вещества в анализируемом образце
- •Пример определения фактора пересчета
- •Пример расчета процентного содержания вещества в анализируемом образце
- •Лабораторная работа
- •Тема 3.2. Титриметрический анализ
- •Практические занятия
- •Способы титрования
- •Мерная посуда
- •Основные составляющие титриметрической системы
- •Техника титрования Вычисления в титриметрическом анализе Теоретические основы
- •Примеры расчетов
- •Тема 3.2.1. Кислотно-основное титрование
- •Вычисление водородного и гидроксидного показателя кислот и оснований
- •Лабораторные работы
- •Тема 3.2.2. Метод окисления-восстановления (оксидиметрия)
- •Молярная масса эквивалента окислителей и восстановителей
- •Лабораторные работы
- •Практическое занятие
- •Тема 3.2.3. Метод комплексонометрии
- •Лабораторная работа
- •Раздел 4. Физико-химические методы анализа Введение
- •Тема 4.1. Колориметрический метод анализа
- •Основной закон поглощения света
- •Методы определения концентрации
- •Тема 4.2. Хроматографический метод анализа
- •Виды хроматографии
- •Лабораторная работа
- •Тема 4.3. Рефрактометрический метод анализа
- •Показатель преломления
- •Лабораторные работы
- •Тема 4.4. Потенциометрический метод анализа
- •Потенциометрическое титрование
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
Способы титрования
В титриметрическом методе анализа используются 3 способа титрования: прямое, обратное и титрование заместителя.
Прямое титрование – это титрование раствора определяемого вещества А непосредственно раствором титранта В. Его применяют в том случае, если реакция между А и В протекает быстро.
Обратное титрование заключается в добавлении к определяемому веществу А избытка точно известного количества стандартного раствора В и после завершения реакции между ними, титровании оставшегося количества вещества В раствором титранта . Этот способ применяют в тех случаях, когда реакция между А и В протекает недостаточно быстро, либо нет подходящего индикатора для фиксирования точки эквивалентности этой реакции.
Титрование по заместителю. Если вещества А и В не взаимодействуют между собой, можно найти вещество С, которое при взаимодействии с веществом А выделяет эквивалентное количество вещества Д, которое взаимодействует с веществом В. По количеству выделенного вещества Д можно определить количество вещества А.
Мерная посуда
В титриметрическом анализе точного измерения объемов жидкости применяют мерную посуду: мерные колбы, пипетки и бюретки.
Основные составляющие титриметрической системы
Каждая титриметрическая система включает 3 обязательные составляющие: анализируемый объект, титрант и индикатор.
Определяемое вещество – это химический элемент, простое или сложное вещество, атомы, ионы или радикалы, содержание которых определяют в образце анализируемого продукта (анализируемый объект).
Реагент, добавляемый к анализируемому веществу (раствору), называют титрантом. Он может быть газообразным, твердм или жидким. Во всех случаях он содержит активное вещество Т в точно известной концентрации, которое принимает участие в реакции титрования.
В титриметрическом анализе в качестве титрантов используют растворы точно известной концентрации, называемые стандартными или рабочими. Чтобы подчеркнуть факт и метод установления концентрации, их называют стандартизированными, титрованными, а сам процесс установления (нахождения) концентрации активного агента в растворе – стандартизацией.
Титранты независимо от их агрегатного состояния должны удовлетворять ряду требований. Они должны:
а) легко и быстро приготавливаться;
б) анализироваться простыми и общедоступными методами;
в) растворяться (смешиваться) в необходимых соотношениях с требуемым раствором;
г) быть устойчивым в течение достаточно длительного времени;
д) химически чистыми;
е) имеющими постоянную формулу.
готовят стандартный раствор в мерной колбе, навеску взвешивают на аналитических весах. Приготовить стандартный раствор можно также из фиксанала (это точно отвешенные количества твердых химически чистых веществ или точно отмеренные в запаянные стеклянные ампулы. Фисканалы приготавливают на химических заводах или в специальных лабораториях).
Индикаторы – это вещества, изменяющие свою окраску, в зависимости от рН раствора. Согласно индикаторной теории Освальда, - это слабые кислоты или основания, цвет молекул которых отличается от цвета ионов.
лакмус
Индикаторы характеризуются интервалом перехода и показателем титрования.
Интервал перехода – это интервал значения рН, при котором происходит заметное изменение окраски индикатора.
Показатель титрования (рТ) – это то значение рН, в интервале перехода при котором окраска индикатора меняется наиболее резко.
При выборе индикатора необходимо, чтобы его показатель титрования находился как можно ближе к точке эквивалентности.
Таблица 5 – Характеристика некоторых часто используемых индикаторов
Индикатор |
Цвет раствора |
Интервал перехода окраски индикатора соответствует рН раствора |
Показатель титрования |
|
в кислой среде |
в щелочной среде |
|||
Метиловый оранжевый |
розовый |
желтый |
3,1 – 4,4 |
4 |
Метиловый красный |
красный |
желтый |
4,2 – 6,2 |
5 |
Лакмус |
красный |
синий |
5,0 – 8,0 |
7 |
Фенолфталеин |
бесцветный |
красно-фиолетовый |
8,2 – 10,0 |
9 |