19.3. Основные понятия в титриметрическом анализе и условия его проведения

В основе титриметрического определения вещества ле­жит химическая реакция, которая происходит в результа­те смешивания двух растворов. К точно измеренному объ­ему раствора вещества неизвестной концентрации или к точно взвешенной навеске определяемого вещества, рас­творенной в произвольном объеме воды, приливается рас­твор точно известной концентрации. Этот процесс называ­ется титрованием. Раствор, который содержит вещество с неизвестной концентрацией, называется анализируемым раствором. Раствор точно известной концентрации называется титрантом или рабочим раствором. Химическая реакция заканчивается тогда, когда количество вещества эквивалента в добавленном растворе титранта равно коли­честву вещества эквивалента анализируемого вещества в растворе. Конец реакции называется точкой стехиометричности или точкой эквивалентности. Эксперименталь­но конец титрования определяют по появлению или исчез­новению окраски раствора, прекращению выделения осад­ка или же с помощью индикаторов. Эта точка, называемая конечной точкой титрования, в общем случае не совпадает с теоретически рассчитанной точкой эквивалентности. Ин­дикаторы - это вещества, которые способны изменять свою окраску в точке эквивалентности. Для определения точки эквивалентности можно использовать изменение различ­ных физических свойств раствора: температуры, электри­ческой проводимости, потенциала индикаторного электро­да. Для применения таких методов необходима специаль­ная аппаратура. При проведении титриметрического ана­лиза надо прежде всего знать точную концентрацию тит­ранта (понятие «точная концентрация» здесь условна, так как приходится иметь дело с приблизительными экспериментальными данными); точной будем называть такую концентрацию, которая в числовом выражении имеет 4 значащие цифры (например, 1,523; 0,01264; 0,3000).

Объем титранта должен быть точно известен. Для изме­рения объемов жидкостей с точностью до 0,01—0,03 см³ необходимо пользоваться специальной мерной посудой мерными колбами, пипетками, бюретками.

В титриметрическом анализе химическая реакция между рабочим и анализируемым раствором должна отве­чать следующим требованиям.

1. Практическое отсутствие обратимости. Если реак­ция обратима, то в точке эквивалентности смесь содержит и исходные вещества, и продукты.

2. Химическая реакция соответствует ее стехиометрическому уравнению и не образуются побочные продукты.

3. Химическая реакция протекает с большой ско­ростью. Капля добавленного рабочего раствора должна вступить в реакцию с анализируемым веществом за 1-3 с.

4. Возможность определения точки эквивалентности при анализе. В титриметрическом анализе чаще всего ис­пользуют реакции, в которых при добавлении титранта к раствору анализируемого вещества точка эквивалентнос­ти легко обнаруживается. Проблема выбора способа фиксирования точки эквивалентности всегда решается при­менительно к конкретной методике.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из пе­речисленных требований, она не может быть использова­на в титриметрическом анализе.