Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Analiz_neorg_LV.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
434.46 Кб
Скачать

Занятие4.

Приготовлениетитрованныхрастворов,индикаторовиреактивов.Цельзанятия:

  • приобрестиуменияпоприготовлению титрованныхрастворов;

  • освоитьспособыприготовленияиндикаторовиреактивовпоГФXI,

используемыевфармацевтическом анализе;

  • ориентироватьсяиуметьработатьсГФXI.

Самостоятельнаяподготовка.Титрованныерастворы.Общаяхаракте-ристика,использованиеваналитическойхимииифармацевтическоманали-зе,классификация(пометодаманализа).Молярность,титр,титртитрантапоопределяемомувеществу,условнаячастица(УЧ),способырасчетамолярно-сти(М)ипоправочногокоэффициента.Методикиприготовлениятитрован-ныхрастворов.Хранениетитрованныхрастворов.ИзучитьобщиестатьиГФXI«Индикаторы»и«Реактивы».Изучитьформулыиндикаторовизнатьин-тервалыпереходаихокраски.Способыприготовленияиндикаторов,индика-торныхсмесейиреактивов.Хранение.

Объектыисследования:Реактивысм.табл.1Индикаторысм.табл.2

Титрованныерастворысм.табл.3

Конкретныезадачизанятия:

  • ответитьнавопросывходногоконтроля;

  • приготовитьреактив,индикатор,титрованныйраствор;

  • установитьмолярностьтитрованногораствора;

  • сделатьзаключениеокачествеприготовленноготитрованногорас-твора.

Впроцессесамоподготовкииназанятиистудентдолженприобрестиследующие знанияиумения:

Знать:

  • способывыраженияконцентрацийвтитриметрическом анализе;

  • способыприготовлениятитрованныхрастворов;

  • хранение титрованныхрастворов;

    • способыприготовленияиндикаторов,индикаторныхсмесей,реак-тивовиихусловияхранения.

Уметь:

    • приготовитьреактивы,индикаторы,титрованныерастворы;

    • установитьмолярностьтитрованногораствора;

    • рассчитыватьпоправочныйкоэффициент;

    • проводитьрасчетыдляукрепленияилиразбавлениярастворов;

    • практическиукреплятьилиразбавлятьраствор.

Заданиеназанятие:

Каждыйстудент получает объектыисследования.Необходимо:

    1. Приготовитьреактив.

    2. Приготовить индикатор.

    3. Приготовитьтитрованныйраствориустановитьмолярностьприго-товленногораствора.

    4. Рассчитатьпоправочныйкоэффициентприготовленноготитрованно-гораствора.Сделатьзаключениеоприготовленномрастворе.

    5. Результатыоформитьввидетаблиц4,5,6.

Поусловиюметодики,приведеннойвтабл.1,приготовитьрастворреак-тива.Предварительнорассчитатьмассуисходноговеществана25млприго-товленногораствора реактива.

УсловияприготовленияреактивовпоГФXI.

Таблица1

Реактив

Приготовление

Аммониякар-бонатараствор

10гаммониякарбонатарастворяютв30млводы,прибавляют10млрастворааммиакаидоводятобъемраствораводойдо100мл.

Аммонияхло-ридараствор

10гаммонияхлоридарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл.

Аммонияокса-латараствор

4гаммонияоксалатарастворяютпринагреваниивводеидо-одят объем раствора водойдо100мл,растворфильтруют.

Аммониярода-нидараствор

5гаммонияроданидарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл.

Барияхлоридараствор

5гбарияхлоридарастворяютвводеиразбавляютводойдо

100мл.Растворфильтруют.

Калияферро-цианидарас-твор

5гкалияферроцианидарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл.

Калияферри-цианидарас-твор

5гкалияферрицианидарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл.

Калиябихро-матараствор

5гкалиябихроматарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл.

Калиябромидараствор

10гкалиябромидарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл.

Калияперман-ганатараствор

0,1гкалияперманганатарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл.

Кальцияхло-ридараствор

20гкальцияхлоридарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл.

Медисульфатараствор

10гмедисульфатарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл.

Натриягидро-карбонатарас-твор

5гнатриягидрокарбонатарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл.

Поусловиюметодики,приведеннойвтабл.2,приготовитьрастворинди-катора25мл.Предварительнорассчитатьмассунавески,необходимуюдляприготовления25млраствораиндикатора.

Таблица2

ПриготовлениеиндикаторовпоГФXI

Индикатор

Приготовление

Бромфеноло-выйсиний

0,1гиндикаторарастворяютв7,5млраствора натра ед-кого(0,02моль/л)идоводят объемраствора свежепроки-пяченнойиохлажденнойводойдо250мл.

Калийхромо-вокислый

5 %раствор.

Кислотныйхромчерныйспециальный

Индикаторнаясмесь.0,25гиндикатораи25гнатрияхлоридарастираютвступкеиперемешивают.

Крахмалрас-творимый

1гкрахмала растворимогосмешиваютс5млводыдопо-лученияоднороднойкашицыисмесьмедленновливаютприпостоянном размешиваниив100млкипящейводы.

Кипятятвтечение2миндополученияслегка опалесци-рующейжидкости.

Метиловыйоранжевый

0,1 %раствор.Растворение проводятвгорячейводе.

Бромтимоло-выйсиний

0,1гиндикаторарастворяютв8млрастворанатра едкого(0,02моль/л)идоводят объемраствора свежепрокипя-ченнойиохлажденнойводойдо250мл.

Таблица3

ПриготовлениеиустановкатитратитрованныхрастворовпоГФXI.

Титрант

Концентра-циититро-ванныхрас-творов,(моль/л)

Приготовление

Установкатитра

Раствор

0,1

8,5 мл концентриро-

Около0,15г(точнаянавеска)на-

хлористо-

ванной хлористоводо-

триякарбонатарастворяютв50мл

водород-

роднойкислотыпоме-

водыититруютприготовленным

нойкисло-

щаютвмернуюколбу

раствором хлористоводородной

ты

вместимостью1л,до-

кислотыдопоявлениярозовато-

водятобъемраствора

оранжевогоокрашивания(индика-

водойдометкиитща-

тор-метиловый оранжевый). Мо-

тельноперемешивают.

лярностьрастворавычисляютпо

первомуспособу.

0,05

100млрастворахлори-

Около0,1г(точнаянавеска)на-

стоводороднойкислоты

триякарбонатарастворяютв50мл

(0,1моль/л)помещают

водыититруютприготовленным

вмернуюколбувме-

раствором хлористоводородной

стимостью200млидо-

кислотыдопоявлениярозовато-

водятобъемраствора

оранжевогоокрашивания(индика-

водойдометки.

тор-метиловый оранжевый). Мо-

лярностьрастворавычисляютпо

первомуспособу.

0,02

100млрастворахлори-

Около0,05г(точнаянавеска)на-

стоводороднойкислоты

триякарбонатарастворяютв50мл

(0,1моль/л)помещают

водыититруютприготовленным

вмернуюколбувме-

раствором хлористоводородной

стимостью500млидо-

кислотыдопоявлениярозовато-

водятобъемраствора

оранжевогоокрашивания(индика-

водойдометки.

тор-метиловый оранжевый). Мо-

лярностьрастворавычисляютпо

первомуспособу.

0,01

100млрастворахлори-

Около0,025г(точнаянавеска)на-

стоводороднойкислоты

триякарбонатарастворяютв50мл

(0,1моль/л)помещают

водыититруютприготовленным

вмернуюколбувме-

раствором хлористоводородной

стимостью1лидово-

кислотыдопоявлениярозовато-

дятобъемраствораво-

оранжевогоокрашивания(индика-

дойдометки.

тор-метиловый оранжевый). Мо-

лярностьрастворавычисляютпо

первомуспособу.

РастворЙода

0,1

УЧ1/2

13гкристаллическогойодарастворяютврас-творе36гкалияйодидав50млводывмернойколбевместимостью1лидоводятобъемрас-

К25млрастворанатриятиосуль-фата(0,1моль/л)прибавляют25млводыититруютприготовлен-нымрастворомйодадосинегоокрашивания(индикатор-крах-мал).Молярностьрастворавы-

0,01

твораводойдометки.

100млрастворайода(0,1моль/л)помещаютвмернуюколбувме-стимостью1лидово-дятобъемраствораво-дойдометки.

числяютповторомуспособу.

К25млрастворанатриятиосуль-фата(0,01моль/л)прибавляют25млводыититруютприготовлен-нымрастворомйодадосинегоокрашивания(индикатор-крах-мал).Молярностьрастворавы-числяютповторомуспособу

Растворкалияйо-дата

0,1

УЧ1/6

Около3,567(точнаяна-веска)гкалияйодатах.ч.,предварительновысушенногопритем-пературе1100Сдопо-

стоянноймассыитонкорастертого,растворяютвводевмернойколбевместимостью1лидо-водятобъемраствораводойдометки.

20млприготовленногоРастворакалияйодатапомещаютвколбуспритертойпробкойприбавляют100млводы,25млразведеннойсернойкислоты,2гкалияйодидаиоставляютна10минвзащи-щенномотсветаместе.Выделив-шийсяйодтитруютрастворомна-триятиосульфата(0,1моль/л)(индикатор-крахмал).Моляр-ностьрастворавычисляютповто-ромуспособу

Сведенияприготовленногореактива

Таблица4

Реактив

Приготовление

Таблица5

Сведенияокачествеприготовленногоиндикатора

Названиеиндикатораихимическаяформула

Описание

Растворимость

рНперехода

Результатыприготовленноготитрованногораствора

Таблица6

Титрант

Концентрациятитрован-ногораствора,(моль/л)

Способустанов-лениятитра

Результаты(хи-мическое уравне-ние,всерасчеты)

Титриметричекийанализприменяетсядляколичественногоопределениямногихлекарственныхвеществ.Этотметодоснованнаточномизмеренииколичествареактива,израсходованногонареакциюсопределяемымвещест-

вом.Дляцелейтитриметрическогоанализаиспользуюттитрованныераство-ры.

Титрованнымираствораминазываютпредназначенныедляцелейтит-риметрическогоанализарастворытитрантовточноизвестнойконцентрации,выраженноймолярностью,титромилититром поопределяемомувеществу.

Молярность-выраженноевмоляхколичестворастворенноговещества,содержащеесяводномлитрераствора.Количествовеществавмолях-этоколичествовещества,эквивалентноечислумолейионовводородаиличислумолейэлектроноввсоответствующихреакциях.Молярностьвычисляетсякакотношениеколичестварастворенноговеществакобъемураствора(моль/л).

Титр-выраженнаявграммахмассарастворенноговещества,содержа-щаясяводноммиллилитрераствора.Вычисляюттитркакотношениемассырастворенноговеществакобъемураствора(г/мл).

Титртитрантапоопределяемомувеществу-выраженнаявграммахмассаопределяемоговещества,эквивалентнаяодномумиллилитруданноготитранта.Вычисляюттитрисходяизмолярностиилититрагарантасучетомстехиометрическихкоэффициентовуравненияхимическойреакции,проте-кающейпрититровании,имолярныхмассреагирующихвеществ(размер-ность-г/мл).

Титрпоопределяемомувеществу(Т)вычисляют поформуле:

ТМЭ

1000

где:М-молярнаяконцентрациятитранта;

Э-молярнаямассаэквивалентаопределяемоговещества

Молярнаямассаэквивалентавещества(Э)-этопроизведениемассыодногомоляэтоговеществанафакторэквивалентности(fэ)или«условнуючастицу»(УЧ):

эточисло,обозначающее,какаядолямолекулярноймассывеществаэквива-

лентнаодномуэлектронувданнойреакцииокисления-восстановления,од-номуионуводородавданнойкислотно-основнойреакции,одномузарядувданнойосадительнойреакции.

Например,вреакцииокисления-восстановления:

5H2O2+2KMnO4+3H2SO4 2MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2

f'э(H2O2)=1/2

Вреакциикислотно-основноготитрования:

Na2B4O710H2O+2HCl 2NaCl+4H3BO3+5H2O

f'э(Na2B4O7)=1/2

Вреакцииосадительноготитрования:

CaCl2+ 2AgNO3 2AgCl

+Ca(NO3)2

fэ(CaCl2)=½

Титрованныерастворыготовят,растворяямассухимическичистогове-ществавопределенномобъемесвежепрокипяченнойиохлажденнойводыочищеннойилидругогорастворителя,атакжеизфиксанала.Есливеществонельзяполучитьвдостаточночистомвидеилиегоконцентрацияменяетсяприхранениираствора,тоготовят растворнесколькобольшейконцентрации,чемнеобходимопорасчету.

Титрполученногораствораустанавливаютпостандартномутитрован-номураствору(фиксаналу)илипоточноймасседругогохимическичистоговещества,устойчивогоприхранении.Полученныйрастворприустановкетитраотбирают пипеткойиобязательнопроводятконтрольныйопыт.

Молярность(М,моль/л)вычисляютдвумяспособами:

Способ1-поточноймассехимическичистоговеществаспомощьюформулы:

Ма1000

VЭ

где:а-массанавескихимическичистоговещества,г;

Э-молярнаямассаэквивалента(условныхчастиц)химическичис-тоговещества,г/моль;

V-объемраствора,пошедшегонатитрованиемассывещества,мл;

1000-количествомиллилитровв1литрераствора.

Способ2-потитрованномурастворуизвестнойконцентрацииспомо-щьюформулы:

ММ0V0

V

где:М0-молярностьрастворавещества,покоторомуустанавливаетсятитр

(моль/л);

V0-объемраствора,покоторомуустанавливают титр(мл);

V-объемраствора,молярностькоторогоустанавливают(мл).

Дляприготовленныхтитрованныхраствороввычисляютпоправочныйкоэффициент(К),представляющийсобойотношениереальнополученнойконцентрациитированногораствора(М)ктеоретическизаданнойконцен-трации(М0):

ММ

М0

Коэффициентпоправкидолженнаходитьсявпределахот0,98до1,02.ПриотклонениивеличиныКотуказанныхпределовтитрованныерастворынеобходимосоответственноукреплятьилиразбавлять.

Вслучаенеобходимостиразбавлениятитрованногораствора(К>1,02)израссчитаннойвеличиныКвычитают1,0иполученнуюразностьумножаютнаобъемприготовленногораствора,вмл(V).Полученныйрезультатсоот-ветствуетколичествурастворителя,вмл,котороенеобходимоприбавитькприготовленномурастворудлядоведенияКдотребуемогозначения:

Дляукреплениятитрованногораствора(К<0,98)из1,0вычитаютрас-считаннуювеличинуКиполученнуюразностьумножаютнамассуисходно-

говещества(m),взятуюдляприготовлениянеобходимогообъематитрован-ногораствора:

Последобавлениярассчитанногоколичестварастворителяилиисходно-говеществапроводятповторноеопределениепоправочногокоэффициента.

ПрисоответствииКтребованиямГФXIтитрованныйрастворможетбытьиспользованвтитриметрическом анализе.

Индикаторы(ГФXI,вып.2,с.82-102)-химическиевещества,которыевтитриметрическоманализепозволяютустановить(визуальнымилиинст-рументальнымметодом),чтоктитруемомувеществуприбавленоэквива-лентное количествотитранта.

Взависимостиотхимическихреакций,которыележатвосноветитри-метрическихметодовразличаютиндикаторы:кислотно-основные(длявод-ныхиневодныхсред);металлохромные(длякомплексонометрии);адсорб-ционные(образующие осадки);окислительно-восстановительные.

Индикаторныесмесииводные0,4%растворыиндикаторовготовятизсоответствующиххимическихвеществклассификации«х.ч.»и«ч.д.а.».Дляприготовлениярастворамассусоответствующегоиндикатора,взятуюсточ-ностьюдо0,001г,растворяютвмернойколбе.Еслиготовятрастворв0,02Мрастворегидроксиданатрия,тонавескуиндикаторапредварительнорасти-раютвступкесуказаннымраствором,азатемпереносятвмернуюколбу.Приприготовлениииндикаторнойсмесинавескуиндикаторарастираютиперемешиваютвступкесвспомогательнымвеществом.Готовятиндикатор-ныесмесиирастворыиндикаторовввытяжномшкафусиспользованиемин-дивидуальныхсредствзащиты(респираторы,защитныеочки,резиновыеперчатки).

Индикаторы,индикаторныесмесиирастворыиндикаторовхранятвза-щищенномотсветаместе.Индикаторныерастворыирастворысмешанныхиндикаторов хранятвбанкахилифлаконахоранжевогостекла.

Химические формулыиндикаторов приведенывприложении.

Бромтимоловыйсиний

Br Br

HO CH3H3C OH

Br Br

HO CH3H3C O

H3C C C

C CH3

H3C C C

C CH3

H3C

H

O

SO2H

CH3

H3C

H

SO3-H

CH3

Желтый Синий

рН6,07,6

Бромфеноловыйсиний

Br Br

HO OH

Br Br

HO O

Br C

O

SO2

Br Br

C Br

SO3-

Желтый Синий

рН3,04,6

Эриохромчерный(кислотныйхромчерныйспециальный)

H2O OH2

OH OH

O Mg O

HO3S N N

Mg2+

-2H+

HO3S N N

NO2

NO2

Синий Красно-фиолетовыйРеактивы.Описаниереактивов(брутто-формулыисвойства),исполь-

зуемыхвфармакопейноманализеприведеновГФXI(вып.2,с.103-133).

Списокреактивовприведенвалфавитномпорядке.Вконцеописанияданы

ссылкинаГОСТдлякаждогореактива,покоторомуоцениваетсяегокачест-во.Тамжеописаноприготовлениерастворовреактивов,которое,какправи-ло,сводитсякрастворениюреактивавопределенномрастворителе.

Контрольныевопросыиситуационныезадачи

  1. Дайтеопределениепонятиям«титрованныерастворы», «моляр-

ность», «титр».Укажите тированные растворы,используемыевиодиметрии.

  1. Рассчитатьтитр0,1Мраствора аммонияроданида.

  2. Какприготовить0,1Мрастворгидроксида натрияизфиксаналаи из

1Мраствора гидроксида натрия?

  1. Какоеколичествонатриянитритаследуетвзятьдляприготовления100мл0,01Мтитрованногораствора?КакустановитьеготитримолярностьпоГФXI?

  2. КакиеспособырасчетамолярностирекомендованыГФXI?Приве-дитепримерырасчета способа1испособа2.

  3. Опишитеметодикурасчетапоправочногокоэффициента(К)поГФ

  1. РассчитайтезначениеК,еслимолярность0,1Мраствораоказалась0,103

М.

  1. Вкакихслучаяхнеобходимоукрепитьилиразбавитьтитрованныйраствор?

  2. Поправочныйкоэффициенттитрованногораствораиодмонохлорида0,1моль/локазалсяравным1,05.Какследуетпоступить,чтобыпривестиегок1,0?

  3. Дайтеопределениепонятию«индикатор»,приведитеклассифика-циюиндикаторов,на которыхоснованытитриметрическиеметоды.

  4. Опишитеметодикуприготовленияраствораиндикатораииндика-торнойсмесикрахмалаииодкрахмальнойбумаги.

  5. Какследуетхранитьиндикаторы,ихрастворыииндикаторныесме-

си?

  1. Какпользуютсяиндикаторнойиодкрахмальнойбумагойпринитри-

тометрическом титровании?Какаяреакциялежитвосновеопределения?

  1. УкажитесоставреактиваФелинга.Накакиххимическихреакцияхоснованоегополучениеиприменение?

Анализводыочищенной.