4.4. Питання та вправи для самостійної роботи

1. Які реакції лежать в основі методів оксидиметрії?

2. Які речовини визначають методами оксидиметрії?

3. Назвати методи оксидиметрії, які мають найбільше застосування в клінічній та санітарно-гігієнічній практиці.

4. У чому полягає сутність методу перманганатометрії?

5. Які робочі розчини використовують в методі перманганатометрії, як їх готують і встановлюють точну молярну концентрацію еквівалента?

6. Які вихідні речовини використовують в методі перманганатометрії?

7. В якому середовищі проводять, як правило, перманганатометричні визначення?

8. Як встановлюють точку еквівалентності в методі перманганатометрії?

9. Написати молекулярні та іонне рівняння реакції перманганату калію з щавлевою кислотою в кислому середовищі та обчислити молярну масу еквівалента KMnO₄ i H₂C₂O₄∙2H₂O.

10. Написати молекулярне та іонне рівняння реакції перманганату калію з пероксидом водню у кислому середовищі та обчислити молярну масу еквівалента Н₂О₂.

11. Що характеризує окислюваність води і в яких одиницях її вимірюють?

12. У чому полягає принцип оберненого титрування?

13. У чому полягає сутність метода йодометрії?

14. Пояснити принципову різницю йодометричного визначення окислювачів та відновників.

15. Які робочі розчини використовують у методі йодометрії, як їх готують та встановлюють точну молярну концентрацію еквівалентів?

16. Яку вихідну речовину використовують у методі йодометрії?

17. Який індикатор використовують у методі йодометрії і як за його допомогою встановлюють точку еквівалентності при титруванні окислювачів та відновників?

18. Де застосовують методи йодометрії в медицині?

19. Який робочий розчин використовують для визначення аскорбінової кислоти?

20. Який робочий розчин використовують для визначення “активного” хлору в білильному вапні?

5. Комплексонометрія

5.1. Характеристика методу комплексонометрії

Під комплексонометрією розуміють групу методів об’ємного аналізу, що грунтуються на застосуванні як робочого розчинів органічних речовин – комплексонів, які є амінополікарбонові кислоти, – полідентатні ліганди. Комплексоутворююча здатність комплексонів настільки велика, що вони реагують навіть з такими катіонами металів, які з іншими лігандами не утворюють комплексів, наприклад, з іонами магнію та кальцію.

Серед комплексів частіше всього використовують дигідрат динатрієвої солі етилендиамінтетраоцтової кислоти – комплексон ІІІ або трилон Б. Скорочено його формулу позначають Na₂H₂Y∙2H₂O, де Y⁴‾ – кислотний залишок:

У водному розчині трилон Б дисоціює за рівнянням:

Na₂H₂Y = 2Na⁺ + H₂Y²‾.

При титруванні солей металів – комплексоутворювачів розчином триону Б протікають наступні реакції:

Me²⁺ + H₂Y²‾ MeY²‾ + 2H⁺;

Me³⁺ + H₂Y²‾ MeY‾ + 2H⁺;

Me⁴⁺ + H₂Y²‾ MeY + 2H⁺.

Будова комплексу, утвореного в результаті реакції трилону Б з іонами кальцію, можна записати формулою:

Молярна маса еквівалента трилону Б залежить від заряду іона металу, з яким він взаємодіє. Якщо елементарний заряд катіону з яким він взаємодіє, +2, то:

.

Взаємодія між трилоном Б і катіонами металів залежить від кислотності середовища. Для більшості іонів металів реакція з трилоном Б протікає повністю в слабколужному середовищі. Однак у процесі реакції утворюються іони водню, і розчину зменшується. Тому, якщо розчини, що титрують, не захистити дією буферної суміші, зниження може досягати декількох одиниць, і необхідні комплексні сполуки не утворяться. Для створення слабколужного середовища і його підтримання в процесі реакції застосовують аміачний буфер з 8 – 9.

Для встановлення точки еквівалентності в методі комплексонометрії застосовують спеціальні індикатори – метал-індикатори. Найважливішими з них є хромоген чорний (або еріохром чорний Т), кислотний хром темно-синій та мурексид. Додані до розчину, який потрібно титрувати розчином трилону Б, вони реагують з іонами металів, утворюючи забарвлені комплексні сполуки. Їх забарвлення повинно відрізнятися від забарвлення самих індикаторів. При титруванні розчином трилону Б останній зв’язує іони металів (бо він утворює значно стійкіші комплекси, ніж індикатори), у розчин виділяється вільний індикатор. Поблизу точки еквівалентності концентрації комплексів металів з індикатором різко зменшуються. і розчини набувають забарвлення вільних індикаторів. Наприклад, процес титрування іонів Са²⁺ розчином трилону Б в присутності індикатора хромогену чорного можна схематично зобразити так: Ca²⁺ + 2Hind = Ca(Ind)₂ + 2H⁺;

Метод комплексонометрії широко застосовується в фармації для визначення іонів Са²⁺, Mg²⁺, Hg²⁺, Zn²⁺, Bі³⁺ тощо в лікарських препаратах. Крім того, його використовують у санітарно-гігієнічній практиці для визначення загальної твердості води, вмісту в ній сульфатів та інших компонентів.