2. Условные обозначения.

1. А – определяемое вещество;

2. В – титрант;

3. С – любое вещество;

4. ПСВ – первичное стандартное вещество;

5. ВСВ – вторичное стандартное вещество;

6. М.м. – молярная масса (масса 1 моль вещества в г.)

7. М(1/Z A) – молярная масса эквивалента (г/моль);

8. n – число молей вещества;

9. n_э – число молей эквивалента вещества;

10. f – фактор эквивалентности;

11. z –число эквивалентности;

12. m – масса вещества, г.

1. m – масса аналитической навески, г.

2. q – массовое содержание вещества в пробе, г.

3. m_Р – масса раствора, г.

13. V – объем раствора, см³

1. V_A – объем раствора определяемого вещества, см³;

2. V_B – объем стандартного раствора, см³;

3. V^T_B – теоретический (расчетный) объем, см³;

4. V_aл – аликвотный объем раствора, см³;

5. V_B – средний объем стандартного раствора, затраченного на титрование аликвотных объемов раствора анализируемого образца;

14. W – вместимость мерной колбы, см³;

15.  - плотность раствора, г/см³;

16. C_M – молярная концентрация, моль/дм³;

17. C_H – молярная концентрация эквивалента (нормальная), моль/дм³;

18. T – титр раствора, г/см³;

1. T_B – титр стандартного раствора, г/см³;

2. T_B/A – титр стандартного раствора В по определяемому веществу А, г/см³;

14. K – поправочный коэффициент;

15. % - массовая доля, % (массовая процентная концентрация);

16. ’% -массо–объемная доля, %(массо – объемная концентрация)

ПРИМЕЧАНИЕ: С^Т_М, С^Т_Н, Т^Т_В, Т^Т_В/А - теоретическое значение

концентрации раствора

С_М, С_Н, Т_В, Т_В/А - практическое значение

концентрации раствора

m^Т – масса навески теоретическая (расчетная)

m – масса навески практическая

3. РАСЧЕТЫ В ТИТРИМЕТРИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ.

Расчеты в аналитической химии базируются на законах сохранения массы веществ, постоянства состава и эквивалентах.

Молярная масса эквивалента вещества:

где ,

3.1 Способы выражения концентрации

3.1.1. Молярная концентрация раствора:

Форма записи: а) С_М (Н₂SО₄) = 0,1 моль/дм³

б) 0,1 М Н₂SО₄.

3.1.2. Молярная концентрация эквивалента (нормальная):

Форма записи: а) С_Н (КМnО₄) = 0,1 моль/дм³

б) С (1/5 КМnО₄) = 0,1 моль/дм³

в) 0,1 н КМnО₄.

3.1.3. Плотность раствора.

3.1.4. Титр:

Форма записи: Т_НСI = 0,003646 г/см³.

3.1.5. Титр титранта по определяемому веществу (титр соответствия):

С_ВV_В

m(А)г.

Примеры: = 0,01907 г/см³

= 0,003152 г/см³.

Физический смысл титра по определяемому веществу:

титр соответствия хлороводородной кислоты по тетраборату натрия показывает, что 0,01907 г Na₂B₄O₇ ∙10H₂O взаимодействует с 1,00 см³ раствора хлороводородной кислоты, нормальная концентрация которой составляет 0,1000 моль/дм³:

Или, титр соответствия перманганата калия по щавелевой кислоте показывает, что 0,003151 г. H₂C₄O₄ ∙2H₂O взаимодействует с 1,00 см³ раствора перманганата калия, нормальная концентрация которого составляет 0,0500 моль/дм³:

3.1.6. Поправочный коэффициент.

3.1.7. Массовая доля вещества (массовая процентная концентрация):

3.1.8. Массо - объемная доля вещества (массо - объемная концентрация):

4. СПОСОБЫ И ПРИЕМЫ ТИТРОВАНИЯ. РАСЧЕТ МАССЫ НАВЕСКИ АНАЛИЗИРУЕМОГО ОБРАЗЦА И РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА.

В соответствии с законом эквивалентов вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных количествах.

4.1. В титриметрическом анализе применяют способы прямого, косвенного (титрование заместителя) и обратного титрования.

4.1.1. В прямом титровании (титрованию по остатку) определяемое вещество А непосредственно реагирует с титрантом В.

А + В С

Разновидностью прямого титрования является реверсивное титрование, при котором аликвотный объем стандартного раствора титруют раствором анализируемого вещества из бюретки.

V_B , C_B V_А

m_А или Vал Vал B, C_B

прямое реверсивное

В случае, если непосредственное взаимодействие между определяемым веществом и титрантом не удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к химическим реакциям титриметрического анализа, используют косвенное или обратное титрование.

4.1.2. В косвенном (заместительном) титровании титрант В взаимодействует в эквивалентных количествах с заместителем З, образовавшемся в эквивалентном определяемому веществу А количестве после добавления к нему вспомогательного реактива Р.

А _Х + Р З

З + В С

4.1.3. В обратном титровании (титровании по остатку) к определяемому веществу А добавляют фиксированное избыточное количество стандартного раствора В₁, остаток которого оттитровывают стандартным раствором В_2.

А _Х + В_{1 ИЗБ.} С

В_{1 ОСТ} + В₂ Д

V_B , C_B В₂

А_Х + Р З А_Х + B_{1 ИЗБ}

заместительное обратное (по остатку)

4.2. При этом во всех способах титрования используют два приема:

• прием титрования отдельной навески анализируемого образца;

• прием пипетирования.

4.2.1. В первом случае точная навеска анализируемого образца растворяется в произвольном объеме растворителя и целиком оттитровывается стандартным раствором. При этом массу теоретической навески рассчитывают, исходя из того, чтобы на её титрование было затрачено приблизительно 15-20 см³ стандартного раствора (V_T), т. е. объем, не превышающий объема бюретки. Массу теоретической навески анализируемого образца в прямом и заместительном титровании рассчитывают по формуле:

Теоретический объем раствора анализируемого вещества в приеме титрования отдельной навески рассчитывают по формуле:

,

где % - массовая доля в % вещества А в анализируемом растворе;

 - плотность анализируемого раствора, г/см³.

С_В V_В

m А_Х или Vaл А_Х

4.2.2. В приеме пипетирования из точной навески анализируемого образца готовят в мерной колбе раствор с концентрацией, примерно равной концентрации титранта. На титрование берут с помощью пипетки Мора аликвотный объем приготовленного раствора переносят в колбу для титрования и титруют её стандартным раствором.

W С_В V_В

m А_Х или

Vaл А_Х Vaл А_Х

В приеме пипетирования массу теоретической навески анализируемого образца рассчитывают по формуле:

Теоретический объем раствора анализируемого вещества в приеме пипетирования рассчитывают по формуле:

В приеме титрования отдельной навески по способу обратного титрования массу теоретической навески анализируемого образца и теоретический объем раствора анализируемого образца рассчитывают по формулам:

,

г де V₁ и V₂ – теоретические

объемы первого и второго титрантов. В₂ С₂V₂

Например: V₁ =25, V₂ = 15

или V₁ =50, V₂ = 15 С₁V₁

m(Vал А_Х) + В_1ИЗБ.

В таблице 1 приведены формулы, используемые для расчета массового содержания (q) определяемого компонента А в анализируемом образце и формулы расчета навески образца в приеме титрования отдельной навеки и приеме пипетирования при различном способе выражения концентрации титранта.

Массовую долю компонента А (%) при взятии точной навески образца анализируемого различными способами и приемами, находят по формуле:

,

где m – навеска образца, г.