
- •I. Гравиметрический анализ
- •Сущность метода
- •Процессы, приводящие к загрязнению осадков
- •1.3. Условия получения чистых осадков и гравиметрических форм
- •Условия получения чистых осадков и гравиметрических форм
- •1.4. Расчёты в гравиметрии
- •1.4.1. Расчет результатов анализа
- •1.4.2. Расчет величины навески анализируемой пробы
- •1.4.3. Расчет количества осадителя
- •1.4.4. Расчет потерь при осаждении и промывании твердой фазы
- •1.4.5. Расчёт потерь от растворимости осадка в избытке осадителя,
- •2. Титриметрический анализ. Общие вопросы
- •2.1. Сущность метода
- •2.2. Способы выражения концентрации растворов
- •2.3. Стандартные растворы
- •2.4. Методы установления точной концентрации рабочих растворов
- •2.5. Кривые титрования
- •2.6. Расчет результатов анализа
- •2.7. Расчет погрешности результата титриметрического анализа
- •3. Методы титриметрического анализа
- •Кислотно-основное титрование (протолитометрия)
- •Сущность метода
- •Индикаторы кислотно-основного титрования
- •Кривые титрования
- •Кривые титрования сильного протолита сильным протолитом
- •Кривые титрования слабого протолита сильным протолитом
- •Кривые титрования многопротонных кислот
- •Кривые титрования оснований
- •3.1.3.6. Индикаторные погрешности кислотно-основного титрования
- •Вычисление индикаторных погрешностей
- •3 Части 100 %
- •1 Часть %
- •Окислительно-восстановительное титрование (редоксиметрия)
- •Сущность и классификация методов редоксиметрии
- •Способы обнаружения конца титрования
- •3.2.3. Расчет кривых титрования
- •Расчет индикаторных погрешностей
- •Методы редоксиметрии
- •Перманганатометрия
- •Йодометрия
- •Дихроматометрия
- •Ванадатометрия
- •Броматометрия
- •Комплексометрическое титрование (комплексометрия)
- •3.3.1. Комплексонометрия
- •3.3.1.1. Способы обнаружения конечной точки титрования
- •3.3.1.2. Применение комплексонометрического титрования
- •3.3.1.3. Расчет кривых титрования
- •3.3.1.3. Расчет кривых титрования
- •3.4. Осадительное титрование (седиметрия)
- •3.4.1. Расчет кривых титрования
- •3.4.1. Расчет кривых титрования
- •3.4.2. Способы обнаружения конечной точки титрования
- •Меркурометрия
- •Лабораторные работы по количественному анализу
- •4.1. Гравиметрический метод
- •4.1.1. Определение содержания железа (III) в растворе FeCl3 методом осаждения
- •4.2.Титриметрические методы
- •4.2.1. Метод кислотно-основного титрования
- •4.2.1.1. Работа 1. Приготовление и стандартизация раствора хлороводородной кислоты
- •4.2.1.2. Работа 2. Определение содержания карбоната натрия в растворе
- •4.2.1.2. Работа 2. Определение содержания карбоната натрия в растворе
- •4.2.2. Методы окислительно-восстановительного титрования
- •4.2.2.1. Перманганатометрия . Определение железа (II)
- •4.2.2.1. Перманганатометрия . Определение железа (II)
- •4.2.2.2. Дихроматометрия. Определение содержания железа (III)
- •4.2.2.2. Дихроматометрия. Определение содержания железа (III)
- •Выполнение работы
- •4.2.2.3. Йодометрия. Определение содержания меди (II)
- •Выполнение работы
- •4.2.3. Метод комплексонометрического титрования. Определение общей жёсткости воды
- •Химический анализ реального объекта (творческая работа)
- •5.1. Методология анализа реальных объектов
- •Цель и задачи анализа
- •Изучение литературы
- •Составление схемы анализа и прописи методики
- •Проверка правильности методики анализа
- •Анализ стандартных образцов
- •Анализ «синтетической смеси»
- •Анализ другими методами
- •Методы стандартной добавки к образцу и удвоения навески
- •Результаты анализа и их обсуждение
- •Лабораторный журнал
- •Отчёт по работе
- •Реальные объекты и рекомендованная литература для выполнения творческой работы
- •Список рекомендованной литературы Справочники
- •Монографии
- •Руководства для лабораторных работ
- •Учебники и учебные пособия
- •Математическая обработка результатов анализа
- •Анализ минерального сырья и полезных ископаемых
- •Анализ сплавов
- •Анализ воды
- •Анализ почв
- •Анализ пищевых продуктов
- •Анализ фармацевтической продукции
- •Программа лекционного курса и рекомендованная литература
- •Программа лекционного курса «Аналитическая химия. Часть II» (Количественный анализ. Химические методы)
- •Рекомендованная литература для изучения дисциплины «Аналитическая химия. Часть II» (Количественный анализ. Химические методы) Литература Основная
- •Дополнительная
- •Методические разработки кафедры
4.2.2.2. Дихроматометрия. Определение содержания железа (III)
Метод дихроматометрии основан на применении дихромата калия K2Cr2O7 в качестве рабочего раствора. В кислой среде ионы Cr2O72 являются сильными окислителями, восстанавливающимися при взаимодействии с восстановителями до Cr3+:
Cr2O72 + 14 H+ + 6 ē 2 Cr3+ + 7 H2O, E0 = 1,33 В.
Стандартный редокс-потенциал пары Cr2O72/Cr3+ ниже, чем у редоксипары MnO4/Mn2+ и практически равен стандартному потенциалу Cl2/Cl, поэтому в сильно кислых растворах дихромат не окисляет хлорид-ионы, что является преимуществом по сравнению с титрованием восстановителей раствором перманганата, которое проводить в среде хлороводородной кислоты невозможно. Для создания необходимой кислотности при титровании раствором дихромата можно использовать хлороводородную, серную или фосфорную кислоты. Из приведенного выше уравнения полуреакции следует, что молярная масса эквивалента дихромата калия равна его молекулярной массе, умноженной на фактор эквивалентности 1/6: M(1/6 K2Cr2O7) = 1/6 M(K2Cr2O7) = 49,03 г/моль.
К несомненным достоинствам метода дихроматометрии следует отнести то, что дихромат калия является первичным стандартом, рабочий раствор которого можно приготовить по точной навеске. Водный раствор дихромата устойчив, не разлагается при хранении. Недостатком же по сравнению с методом перманганатометрии является меньшая окислительная способность дихромат-иона, необходимость использовать индикаторы для фиксирования точки эквивалентности, а также сравнительно низкая скорость окисления.
Наиболее часто для визуальной индикации конечной точки титрования используют обратимые окислительно-восстановительные индикаторы: дифениламин, фенилантрониловая кислота, ферроин и др.
Определение ионов Fe3+ методом дихроматометрии основано на предварительном воccтановлении его до Fe2+ и последующем прямом титровании стандартным раствором K2Cr2O7 с индикатором дифениламином в хлороводородной или сернокислой среде в присутствии фосфорной кислоты:
6 Fe2+ + Cr2O72 + 14 H+ 6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O.
Фосфат-ионы необходимы для связывания образующегося в результате окисления железа (III) в прочный комплекс:
Fe3+ + 2 PO43 Fe(PO4)23.
В результате этого потенциал системы Fe3+ /Fe2+ понижается и потенциал перехода окраски индикатора дифениламина (Еинд = 0,76 В) попадает в область скачка титрования. Без добавления фосфорной кислоты при титровании ионов Fe2+ в присутствии только одной H2SO4 (10 М) скачок на кривой титрования наблюдается при потенциалах от 0,9 В до 1,46 В, что исключает непосредственное использование дифениламина.
4.2.2.2. Дихроматометрия. Определение содержания железа (III)
Цель работы: 1. Провести предварительное восстановление
Fe3+ до Fe2+.
2.Определить содержание Fe3+ и оценить случайную погрешность с
использованием критерия Стьюдента.
3.Провести сравнение полученного результата с результатом
гравиметрического определения и оценить правильность по
t-критерию.