Використання методу нейтралізації

Методи кислотно-основного титрування характеризуються високою точністю: погрішність рядових визначень становить 0,1–0,2%. Робочі розчини стійкі за звичайних умов. Для визначення точки еквівалентності існує набір різноманітних рН-індикаторів, а також розроблені різні фізико-хімічні методи визначення точки еквівалентності. Тому методи кислотно-основного титрування мають широке практичне використання, зокрема: для приготування стандартних розчинів кислот і основ, для визначення вмісту кислот, основ і солей у розчинах, для визначення кислотності чи лужності ґрунту, кислотності хліба, молока.

Запитання для самоконтролю

1. Наведіть основну реакцію методу кислотно-основного титрування.

2. Поясніть, чим алкаліметричне титрування відрізняється від ацидиметричного.

Вкажіть робочі та вихідні розчини.

3. Назвіть хімічні сполуки: а) Na₂CO₃; б) Na₂B₄O₇10H₂O; в) H₂C₂O₄2H₂O; г) Na₂C₂O₄. Поясніть їх практичне використання у аналізі.

4. Наведіть приклади індикаторів, які використовуються у кислотно-основному титруванні, та їх найважливіші параметри.

5. Що таке точка еквівалентності? Якими методами можна її ідентифікувати?

Тема 6 Окисно-відновне титрування

Методи оксидиметрії ґрунтуються на окисно-відновних реакціях і використовуються для кількісного визначення відновників, окисників та речовин, які не мають окисно-відновних властивостей, але взаємодіють з окисником чи відновником у еквівалентних співвідношеннях. Здатність речовин брати участь в окисно-відновних реакціях, які відбуваються у розчинах, кількісно оцінюють редокс-потенціалом, який являє собою різницю потенціалів, що виникає між відновною і окисною формами речовин. Оскільки окисно-відновний потенціал характеризує окисно-відновні властивості речовин, то можна вивести умову перебігу окисно-відновних реакцій у розчинах: редокс-потенціал окисника повинен бути більший за цю величину для відновника.

Критерієм можливості перебігу окисно-відновних реакцій у розчинах електролітів є значення величини енергії Гіббса, яке характеризує глибину проходження окисно-відновної реакції, обумовлену закономірністю спрямованості процесу до досягнення системою мінімуму енергії. Якщо повнота окиснення-відновлення реагуючих речовин становить 99,99%, а їх співвідношення (1:1), то константа рівноваги (К_р) реакції повинна бути не менша, ніж 10⁸. В титриметричному аналізі для передбачення глибини і повноти проходження окисно-відновної реакції також використовують значення електрорушійної сили реакції. При окисно-відновному титруванні змінюється окисно-відновний потенціал системи. При цьому величина lg К_р реакції зв’язана з електрорушійною силою рівнянням:

,

де n – збалансоване загальне число електронів.

Класифікація методів оксидиметрії

Методи окисно-відновного титрування класифікують за типом титранту та поділяють на перманганатометрію (KMnO₄), йодометрію (I₂+KI та Na₂S₂O₃), дихроматометрію (K₂Cr₂O₇), броматометрію (KBrO₃+KBr), нітритометрію (NaNO₂), цериметрію (Сe(SO₄)₂) тощо. В окисно-відновному титруванні використовують пряме і обернене титрування, реверсивне титрування та титрування замісника. При цьому титрант може бути як окисником, так і відновником.

Прийоми титрування відновників:

1) пряме титрування:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

2) обернене титрування або титрування замісника:

Na₂S + I_{2(надлишок)} = S + 2NaI

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

Прийоми титрування окисників:

При титруванні окисників використовують титрування замісника:

2CuSO₄ + 4KI = 2CuI + I₂ + 2K₂SO₄

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆