Суть титриметричного аналізу

Титриметричні (об’ємні) методи кількісного аналізу побудовані на точному вимірюванні об’єму розчину реагенту (титранту), який вступає в хімічну реакцію з досліджуваною речовиною. Концентрація титранту повинна бути відомою.

• Титрування – це процес поступового додавання розчину з точно відомою концентрацією до досліджуваного розчину з метою встановлення об’єму титранту на реакцію з аналізованою речовиною.

• Титрант (робочий розчин) – розчин, яким проводять титрування.

• Точка еквівалентності – це момент у процесі титрування, коли кількість доданого титранту еквівалентна кількості аналізованої речовини.

• Кінцева точка титрування – це момент видимої зміни властивостей розчину (зміна забарвлення, осад тощо). Часто для визначення кінцевої точки титрування у реакційну суміш додають допоміжні речовини – індикатори.

Методи титриметрії

• кислотно-основне титрування (метод нейтралізації) – в основі лежить реакція нейтралізації: Н⁺ + ОН^– = Н₂О

• окисно-відновне титрування – в основі лежить окисно-відновна реакція (наприклад, перманганатометрія: MnO₄^– + 8H⁺ + 5ē → Mn²⁺ + 4H₂O )

• осаджувальне титрування – в основі лежить реакція утворення осаду (наприклад, аргентометрія: Ag⁺ + Cl^– = AgCl↓ )

• метод комплексоутворення – в основі лежить реакція утворення комплексної сполуки.

Вимоги до хімічних реакцій

• Реакція повинна відбуватися кількісно.

• Реакція повинна відбуватися з достатньо високою швидкістю.

• Реакція не повинна ускладнюватися побічними процесами.

• Повинен існувати достовірний спосіб визначення точки еквівалентності.

Способи титрування

• Пряме титрування – при титруванні відбувається реакція між досліджуваною речовиною та робочим розчином.

• Зворотне титрування – до досліджуваного розчину додають надлишок (але точно виміряний) реактиву і через деякий час титрують цей надлишок робочим розчином.

• Замісникове титрування – до досліджуваного розчину додають реактив і через деякий час титрують робочим розчином продукт реакції досліджуваної речовини з реактивом.

Види робочих розчинів

• Первинні стандарти – розчини з точною концентрацією:

• розчини з виготовленим титром (титр – це маса речовини в 1 мл розчину) – точно розраховану наважку зважують на аналітичних терезах, розчиняють у невеликій кількості води, переносять у мірну колбу і доводять водою до мітки;

• розчини, виготовлені з фіксаналів.

• Вторинні стандарти – розчини з приблизною концентрацією (наважку зважують на технохімічних терезах). Потім такі розчини треба стандартизувати, тобто встановлювати їх точну концентрацію. Тому вони називаються розчинами з встановленим титром.

Вимоги до первинних стандартів

• речовина має бути хімічно чистою або легко очищуватися перекристалізацією;

• речовина має бути стійкою на повітрі (не бути гігроскопічною, не всмоктувати вуглекислий газ із повітря й не розкладатися киснем повітря);

• речовина має бути стійкою в розчині (не окиснюватися і не розкладатися);

• речовина повинна добре розчинятися у воді (або в іншому розчиннику);

• речовина повинна мати як можливо більшу еквівалентну масу (це зменшує відносну помилку при визначенні).