3. Способ заместительного титрования

Этот способ применяют, когда по каким-то причинам трудно определить точку эквивалентности, особенно при работе с неустойчивыми веществами, легко окисляемыми кислородом воздуха и др., или веществами, которые трудно определяются при прямом титровании, или реакция идет медленно.

Способ заключается в том, что к определяемому веществу добавляют вспомогательный реагент, при взаимодействии с которым количественно выделяется продукт реакции. Этот выделившийся продукт реакции называют заместителем и далее титруют соответствующим титрантом.

Например.

K₂Cr₂O₇ + 6 KI + 7 H₂SO₄ = 3 I₂ + 4 K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7 H₂O

определяемое вспомогательный кислая продукт

вещество реагент среда реакции

заместитель

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆

заместитель титрант индикатор

Составные части титриметрических методов

1. Титрант или рабочий раствор или вторичный стандарт

Титрантом в зависимости от метода могут быть кислота, щелочь, перманганат калия, йод и др., т.е. растворы веществ, точные концентрации которых приготовить нельзя по навеске.

Минеральные кислоты ( HCl, H₂SO₄...) выделить в чистом виде невозможно. Щелочи ( NaOH, KOH ) имеют непостоянный состав, так как, поглощая из воздуха CO₂ и влагу, изменяют состав при хранении и взвешивании. Поэтому раствор титранта готовят примерной концентрации и затем титруют раствором подходящего стандартного вещества.

Установление точной концентрации титранта по стандартному раствору ( первичному стандарту ) называется стандартизацией титранта ( рабочего раствора ).

2. Первичный стандарт или установочное вещество

Раствор точной концентрации называется титрованным. Он может быть приготовлен и тогда он называется приготовленный стандартный раствор или первичнй стандарт.

Его можно приготовить из фиксанала. Фиксанал - это запаянная стеклянная ампула c углублениями, в которую помещено точное количество моль эквивалентов массы вещества. Например. Фиксанал содержит точно 0,1 моль эквивалента вещества. Растворяя содержимое ампулы в мерной колбе объемом в 1 л, получают 1 л раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.

Промышленность выпускает фиксаналы с различными веществами в виде растворов (HCl, KOH...), так и в виде сухих веществ ( KMnO₄, Na₂C₂O₄ ...).

Содержимое ампулы фиксанала количественно переносят в мерную колбу определенного объема и доводят водой до метки. Для этого в горло колбы вставляют воронку, в нее вкладывают заостренный стеклянный боек, о который разбивают дно чистой ампулы. Затем заостренной стеклянной палочкой пробивают отверстие в верхней части ампулы и дают содержимое ампулы полностью стечь ( если раствор ) или высыпаться ( если сухое вещество ) в колбу. Через верхнее отверстие ампулу ополаскивают дистиллированной водой из промывалки. Хорошо промывают ампулу, воронку, затем их вынимают и доводят дистиллированной водой до метки. Закрывают пробкой и хорошо перемешивают.

Можно готовить стандартный раствор из точной навески установочного вещества.

Установочные вещества должны обладать определенными свойствами. Они должны быть химически чистыми, легко очищаться кристаллизацией, иметь постоянный состав с определенной формулой, не изменяющейся при хранении, взвешивании. Быть устойчивыми к окислению, не поглощать влагу, CO₂ из воздуха.

3. Установление точки эквивалентности, конца титрования

В ходе титрования нужно установить момент окончания реакции, конец титрования, определить точку эквивалентности, когда вещества прореагируют в эквивалентных количествах. Для определения точки эквивалентности, конца титрования используют инструментальный , индикаторный способ. В точке эквивалентности индикатор меняет окраску. Но обычно индикатор изменяет окраску не строго в точке эквивалентности, а с некоторым отклонением от нее. Иначе говоря, конечная точка титрования не всегда совпадает с точкой эквивалентности, а находится вблизи этой точки.