- •Занятие № 2 Типовые расчеты в титриметрическом анализе
- •Классификация титриметрических методов
- •Способы выражения концентраций в титриметрическом анализе
- •Приготовление титрованных растворов
- •Расчеты результатов титриметрического анализа
- •Оформление результатов титриметрического анализа
- •Ошибки титриметрического анализа
- •Статистическая обработка результатов анализа
- •Лабораторная работа 1 Пробное титрование Правила титрования
- •Определение массы хлороводородной кислоты
Рассчитывают стандартное отклонение S (среднее квадратичное отклонение). Чем меньше S, тем больше воспроизводимость метода.
(Хi-X)2
S = ----------------
n
-1
В
ычисляют
стандартное отклонение среднего SX
(средняя квадратичная ошибка среднего
арифметического)
S
S
X
= --------
n
Используя значение t-критерия при числе степеней свободы f=n-1 и вероятности 0,95, определяют полуширину доверительного интервала:
t P,f * S
∆ Х = ---------------
n
∆ Х - определяет точность метода и показывает влияние случайных ошибок на результат анализа.
И стинное значение определяемой величины с вероятностью 0,95 лежит в интервале
Х + ∆ Х
В ычисляют относительную погрешность () :
= (∆ Х / Х) * 100 %
Точность титриметрических методов составляет 0,05 – 1 %.
При проведении статистической обработки результатов анализа удобно составлять расчетную таблицу, в которую записывают значения полученных результатов (Xi), их сумму ( Xi), среднее арифметическое (X), отклонения (di), квадраты отклонений (di2), сумму квадратов отклонений (di2), рассчитанные среднюю квадратичную ошибку (S), среднюю квадратичную ошибку среднего арифметического (SX), доверительный интервал (Х+∆Х), относительную погрешность ().
В практике количественного анализа часто число параллельных определений ограничивается тремя-четырьмя, и поэтому обычная статистическая обработка результатов теряет смысл. В этом случае делают заключение о сходимости результатов параллельных определений.
Результаты сходятся, когда выполняется условие:
Rmax, P,n = Xmax - Xmin LP,n * S
Rmax, P,n - допустимое расхождение результатов параллельных определений; S - стандартное отклонение; LP,n - фактор, вычисленный по Пирсону при доверительной вероятности Р = 0,95.
L(0,95, 2) = 2,77 L(0,95, 3) = 3,31 L(0,95, 4) = 3,65
Если указанное равенство не выполняется, то результаты параллельных определений нельзя считать сходящимися и данный анализ необходимо повторить.
Лабораторная работа 1 Пробное титрование Правила титрования
Место, где проводится титрование должно быть хорошо подготовлено и освещено.
Вся посуда должна быть хорошо вымыта.
На основание штатива с бюреткой следует положить лист белой бумаги.
Бюретка укрепляется параллельно стержню штатива.
Титруют малыми порциями – по каплям. На одно титрование затрачивают 5 - 8 минут.
Открывают зажим бюретки левой рукой, а колбу для титрования держат в правой руке.
Содержимое колбы постоянно перемешивают.
После наступления точки эквивалентности, отсчет делений на бюретке производят спустя 20-30 секунд, чтобы дать возможность жидкости стечь со стенок бюретки.
Отсчет делают по нижнему мениску – если титруют бесцветные растворы, или по верхнему мениску – если титруют окрашенные растворы.
Мениск должен находиться на уровне глаз.
Показания снимают с точностью до 0,02-0,03 мл.
Для получения достоверных результатов повторяют титрование не менее трех раз.
Каждое повторное титрование начинают с нулевого деления бюретки.
Объем раствора, взятый для титрования, должен составлять 15-20 мл приблизительно такой же объем титранта должен затрачиваться на титрование.
После окончания анализа рабочее место должно быть убрано.
Определение массы хлороводородной кислоты
Метод: нейтрализации (ацидиметрия)
Сущность: H3O+ + OH- Û 2 H2O
Химизм: HCl + 2NaOН Û NaCl + 2H2O
Рабочий раствор: раствор NaOН , C(1/z, NaOН) =
Эталонное вещество: Н2С2О4* 2Н2О
Способ титрования: прямое титрование
Индикатор: фенолфталеин (интервал перехода при рН 8,2 – 10,0; рТ = 9,0)
Посуда: мерная колба 50,00 мл; пипетка 10,00 мл; бюретка 25,00 мл
Методика. Задачу в мерной колбе разбавляют водой до метки и тщательно перемешивают. Бюретку заполняют рабочим титрованным раствором NaOН и устанавливают на ноль. Берут пипеткой 10,00 мл задачи и переносят в колбу для титрования. Затем в эту колбу добавляют 1 каплю раствора фенолфталеина и титруют раствор до появления светло-розовой окраски, не исчезающей в течение 30 секунд. Если в качестве индикатора используют метиловый оранжевый (добавляют 2-3 капли раствора индикатора), то титруют от розового до оранжевого цвета. Сначала титрование проводят быстро, а в конце - медленно, по каплям, энергично перемешивая раствор. Проводят не менее 3 определений. Полученные результаты оформляют в виде таблицы.
Таблица 1
п/п |
V (NaOH), мл |
m(HCl) прак., г |
m(HCl) теор., г |
Ошибка |
1. |
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
Сред. |
|
|
|
|
Формулы расчета:
C(1/z, NaOH) * V(NaOH) * M(1/z, HCl) * VМ.К
m(HCl) = 1000 * VПИП
M(1/zHCl) = M(HCl) = 36,46 г/моль
m(HCl) ,теор. - m(HCl) , прак.
Ошибка = m(HCl) ,теор. * 100 %
