- •А.Н. Пырко сборник задач и контрольные задания по аналитической химии
- •Введение
- •1. Классификация методов анализа
- •2. Метрологические характеристики методов анализа
- •3. Закон эквивалентов
- •4. Свойства растворов
- •4.1 Способы выражения концентрации растворов
- •4.2 Связь различных способов выражения концентрации растворов
- •4.3 Ионная сила и рН растворов
- •4.4 Расчет рН растворов разных электролитов
- •4.5 Решение типовых задач
- •4.6 Задачи для самостоятельного решения
- •5. Гравиметрический (весовой) метод анализа
- •5.1 Основные этапы гравиметрического анализа
- •5.2 Основные требования к осаждаемой и гравиметрической форме
- •5.3 Основные требования к осаждению кристаллических осадков
- •5.4 Общая характеристика метода
- •5.5 Решение типовых задач
- •5.6 Задачи для самостоятельного решения
- •6. Титриметрический (объемный) метод анализа
- •6.1 Общая характеристика метода
- •6.2 Растворы в титриметрическом анализе
- •6.3 Решение типовых задач
- •6.4 Задачи для самостоятельного решения
- •6.5 Реакции в титриметрическом анализе
- •6.6 Процесс и способы титрования
- •6.7 Общие сведения о кривых титрования
- •6.8 Расчет концентрации веществ на различных участках кривых титрования
- •7. Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации) 7.1 Общая характеристика метода
- •7.2 Индикаторы кислотно-основного титрования
- •7.3 Логарифмические кривые кислотно-основного титрования
- •7.4 Титрование слабой кислоты сильным основанием
- •7.5 Титрование смеси кислот (оснований)
- •7.6 Расчет рН раствора в различные моменты титрования
- •7.7 Выбор индикатора титрования
- •7.8 Решение типовых задач
- •7.9 Задачи для самостоятельного решения
- •8. Методы окислительно-восстановительного титрования
- •8.1 Расчет фактора и числа эквивалентности веществ, участвующих в овр
- •8.2 Кривые окислительно-восстановительного титрования
- •8.3 Способы фиксирования конечной точки титрования (к. Т. Т.)
- •8.4 Перманганатометрия
- •8.5 Аналитические возможности метода перманганатометрии
- •8.6 Иодометрия
- •8.7 Приготовление и стандартизация рабочих растворов i2 и Na2s2o3
- •8.8 Условия проведения и аналитические возможности метода
- •8.9 Решение типовых задач
- •8.10 Задачи для самостоятельного решения
- •9. Комплексонометрия
- •9.1 Общая характеристика метода
- •9.3 Кривые комплексонометрии и способы установления конечной точки титрования (к. Т. Т.)
- •9.4 Условия проведения комплексонометрического титрования
- •9.5 Решение типовых задач
- •9.6 Задачи для самостоятельного решения
- •10. Электрохимические методы анализа
- •10.1 Классификация электрохимических методов
- •10.2 Основные электрохимические методы
- •10.3 Решение типовых задач
- •10.4 Задачи для самостоятельного решения
- •11. Хроматографические методы
- •11.1 Механизмы хроматографического разделения
- •12. Спектроскопия
- •12.1 Поглощение в уф- и видимой областях
- •12.2 Люминесценция
- •12.3 Инфракрасная (ик) спектроскопия
- •12.4 Ядерный магнитный резонанс (ямр)
- •12.5 Масс-спектрометрия (мс)
- •Химические сенсоры
- •12.6 Решение типовых задач
- •12.7 Задачи для самостоятельного решения
- •13. Аналитическая проба
- •Отбор проб веществ разного агрегатного состояния
- •Получение лабораторной пробы
- •Разложение пробы
- •Дополнение
- •Аналитическая химия (Вопросы к сдаче зачета)
- •Варианты контрольных работ
- •Содержание
6.5 Реакции в титриметрическом анализе
Реакции, лежащие в основе титриметрических методов, должны удовлетворять ряду требований. Главными из них являются следующие: 1) реакция должна протекать с большой скоростью, иначе нельзя зафиксировать к. т. т.; 2) реакция титрования должна протекать количественно, т.е.быть практически необратимой; 3) реакция должна протекать стехиометрично; 4) должен существовать способ, позволяющий определять окончание титрования, т.е. возможность зафиксировать к. т. т.; 5) не должно идти побочных реакций с титрантом и другими компонентами раствора
6) раствор титранта должен быть стандартизирован; Классификация титриметрических методов анализа по реакции, лежащей в основе определения: 1) кислотно-основное титрование (основано на реакции нейтрализации:
Н+ + ОН- = Н2О); 2) осадительное титрование (основано на реакциях осаждения); 3) комплекеометрическое титрование (основано на реакциях комплексообразования); 4) окислительно-восстановительное титрование основано на ОВР (окислительно-восстановительных реакциях).
6.6 Процесс и способы титрования
В процессе титрования в растворе протекает химическая реакция между определяемым веществом и титрантом. Состав раствора в ходе титрования непрерывно меняется. При этом различают 4 этапа титрования, на каждом из них состав раствора различен. 1. До начала титрования - в растворе есть только определяемое вещество в начальной концентрации. 2. До т. э. - количество прибавленного в раствор титранта меньше, чем исходное количество определяемого вещества. Следовательно, часть вещества прореагирует с титрантом, а часть останется неоттитрованной. В растворе присутствуют остаток определяемого вещества и продукты реакции. В пределах этого этапа по мере титрования меняется и количественный состав раствора. 3. Т. э. - при сливании эквивалентных количеств определяемого вещества и титранта после протекания реакции в растворе остаются только продукты реакции. 4. После т. э. - при дальнейшем добавлении титранта в растворе присутствуют продукты реакции и непрореагировавший избыток титранта. В пределах этого этапа по мере титрования также меняется количественный состав раствора. Обычно проводят не одно титрование, а несколько параллельных. При этом можно использовать один из двух приемов: 1. Метод от дельных навесок - берут серию близких точных навесок вещества (3-5), переносят в колбы для титрования, разбавляют произвольным количеством воды и титруют. Результаты определения массовой доли вещества в пробе усредняют. 2. Метод пипетирования - берут одну точную навеску, растворяют в мерной колбе, отбирают пипеткой аликвотные части этого раствора и титруют. Усредняют объемы титранта, пошедшие на титрование, и проводят расчет результатов анализа. Титрование можно проводить, используя различные способы. 1. Прямое титрование — определяемое вещество В титруют раствором титранта Т. Схема реакции титрования:В +Т = Р. Закон эквивалентов для растворов прореагировавших веществ: Сэкв. (В) . V (В) = Сэкв. (Т) . V(Т) Надо иметь: I рабочий раствор. Применяется, если выполняются все требования к реакциям в титриметрии. 2. Обратное титрование (титрование по остатку) - к определяемому веществу В добавляют заведомо избыточный, но точно отмеренный объем первого рабочего раствора, дают реакции пройти до конца, а затем титруют остаток этого рабочего раствора вторым рабочим раствором. Схема титрования:В + Т1 (избыток) = Р1 + Т1 (остаток) Т1 (остаток) + Т2 = Р2 . Закон эквивалентов для растворов титранта и титруемого вещества:
Сэкв. (Т1) . V (Т1) = Cэкв.(В) . V(В) + Cэкв.(Т 2) . V(В2) Надо иметь: 2 рабочих раствора. Применяется, если реакция протекает медленно, нет подходящего индикатора или наблюдаются побочные эффекты, например потери вещества за счет летучести. 3. Титрование заместителя (способ замещения) к определяемому веществу добавляют неточно отмеренный избыток вспомогательного раствора, дают реакции пройти, затем титруют продукт реакции (заместитель) рабочим раствором. Схема титрования: В+ Т1(избыток) = ВТ1 + Т1 (остаток) Р1 +Т2 = P2 Закон эквивалентов: Сэкв. (В) . V (В) = Cэкв.(Т2) . V(Т2) = nэкв.(ВТ1) Надо иметь: 1 рабочий раствор и 1 вспомогательный раствор. Применяется в тех же случаях, что и обратное титрование.
Точность вычислений Она не может быть выше, чем позволяют измерительные приборы, поэтому чаще всего представляют результаты расчетов в следующем виде: а) концентрация - с точностью до 4 значащих цифр; б) масса, г - с точностью 4-5 знаков после запятой (в зависимости от марки весов); в) массовая доля, % - с точностью 2 знака после занятой.