3.3. Титровані розчини в методах нейтралізації

При кислотно-основних титруваннях найчастіше використовують робочі розчини сірчаної, соляної кислот та гідроксидів натрію або калію. Ці речовини не є вихідними, тому неможливо приготувати їх розчини з то­чною молярною концентрацією еквівалентів. Тому спочатку готують роз­чини цих речовин з концентрацією, близькою до необхідної. Розчини лугів готують розчиненням приблизної маси речовини в необхідному об'ємі во­ди, розчини сірчаної та соляної кислот - розведенням водою розрахованих об'ємів більш концентрованих розчинів кислот. Точні молярні концентра-

ції еквівалентів сірчаної та соляної кислот найчастіше встановлюють за титрованим розчином тетраборату натрію Na₂B₄O₇'10H2O (вихідна речо­вина), а молярну концентрацію еквівалента розчинів гідроксиду натрію або гідроксиду калію визначають за титрованими розчинами сірчаної чи соля­ної кислот.

Перманганатометрія.

Окиснення відновників розчином перманганату калію.

Стандартний розчин – розчин перманганату калію, точна концентрація якого встановлюється за допомогою оксалату натрію. Найчастіше застосовується стандартний розчин C/1/5 КмпО₄/=0,05 моль/л.

Перманганат калію застосовують для визначення багатьох неорганічних і органічних речовин. В кислих розчинах він відновлюється до йонів двовалентного мангану:

Mno^-₄+8H⁺+5e Mn²⁺+4H₂O E_o=1,51 B

В слабокислих, нейтральних і слабо лужних розчинах відновлення відбувається до оксиду мангалу (ІУ):

MnO^-₄+2H₂O+3e=MnO₂+4OH^- E_o=0,6 B

В сильно лужних розчинах реакція проходить з утворенням манганат-йонів.

MnO^-₄+e=MnO^2-₄ E_o=0,56 B

Найчастіше застосовують титрування КMпО₄ в кислому середовищі, поскільки окисно-відновний потенціал пари

E_o MnO^-₄/Mn²⁺=+1,51 B виший ніж E MnO^-₄/MnO₂=+0,6 B. Крім того, в кислому середовищі йони MnO^-₄ забарвленні в червоно-фіолетовий колір, а відновлені катіони Mn²⁺ безбарвні. В цьому випадку КMпО₄ є одночасно і індикатором реакції, бо за зміною власного забарвлення дозволяє встановити точку еквівалентності реакції.

Застосовують прямі і непрямі методи титрування.

Прямим титруванням визначають відновники, коли реакція протікає в кислому розчині при безпосередній взаємодії КMпО₄ з відновником. Таким методом визначають багато неорганічних йонів в нижчих або середніх ступенях окислення, наприклад, йони: Fe²⁺, As³⁺, Sb³⁺, Sn²⁺, H₂O₂, VO₂, Mo⁵⁺, U⁴⁺, Ti³⁺ і ін.

Метод оберненого титрування полягає в наступному: до досліджуваного розчину відновника доливають точно відміряний об’єм стандартного розчину відновника (взятого в надлишку), який здатний взаємодіяти з відновником і перманганатом калію. Проходить реакція взаємодії визначуваних йонів з відновником. Надлишок відновника титрують стандартним розчином перманганату калію. Знаючи всі кількості реагентів, за різницею визначають кількість окисника.

Методом зворотнього титрування визначають вміст йонів, які утворюють з відновником малорозчинні сполуки. Так можна визначити йони Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, La³⁺, Th⁴⁺, Ce³⁺, Ag⁺, Pb²⁺ і ін.

Багато органічних речовин окисляються перманганатом, наприклад, аліфатичні і ароматичні кислоти, оксикислоти, феноли і ін. Цей спосіб застосовують для визначення окиснюваності води і використовується для аналізу стічних вод.

Для встановлення кислого середовища при титруванні застосовують тільки розчин сульфатної кислоти.

Застосувати HNO₃ не можна, бо HNO₃ теж сильний окисник і буде взаємодіяти з визначуваним відновником (результати будуть неточні).

Розчин HCl не використовують, тому що HCl може окислюватися розчином КMпО₄ до Cl₂. КМпО₄ буде витрачатись не за призначенням і результати аналізу будуть неточні.