1. Индикаторы:

а) в кислотно-основном титровании - фенолфталеин, метилоранж, лакмус б) в редоксиметрии - чаще всего крахмал (в илдометриии) в) в комплексонометрии - эриохром черный, в осадительном - бихромат калия 2. физические показатели:

а) рН - с помощью рН-метра,

б) электропроводность - при кондуктометрическом титровании,

в) оптическая плотность - при фотоколориметрии

Билет 43. Теоретические основы кислотно-основного титрования (метод нейтрализации). Рабочие растворы, индикаторы. Кривые титрования, выбор индикатора. Расчет молярной концентрации эквивалента и титра растворов кислот и щелочей в методе нейтрализации

Теоретические основы кислотно-основного титрования (метод нейтрализации).

Кислотно-основное титрование – титриметрические методы определения концентрации кислот или оснований, основанные на реакции нейтрализации. H₃O⁺ + OH^- = 2H₂O Титрование раствором щелочи – алкалиметрия, раствором кислоты – ацидиметрия.

При количественном определении кислот рабочим раствором являются NaOH и KOH. При количественном определении щелочи – H₂SO₄ и HCl. Если титровать раствор кислоты раствором щелочи, то происходит связывание ионов Н⁺ кислоты ионами ОН^- и концентрация ионов Н⁺ постепенно уменьшается, рН раствора возрастает. При определении значения рН достигается точка эквивалентности и титрование должно быть закончено. При титровании раствором щелочи связываются ионы ОН, концентрация ионов Н⁺ увеличивается и рН раствора уменьшается.

Рабочие растворы, индикаторы.

Индикатор - это вещество, которое проявляет видимое изменение в точке эквивалентности или вблизи ее.

Кислотно-основной индикатор сам является кислотой или основанием и при кислотно-основном титровании изменяет свою окраску в точке эквивалентности или вблизи ее.

В реакции нейтрализации при достижении точки эквивалентности происходит изменение значения рН раствора. Поэтому для фиксирования точки эквивалентности используют вещества – индикаторы, окраска которых меняется в зависимости от изменения рН.

Индикатор	Интервал  рН перехода	Изменение окраски
Метиловый оранжевый	3,1—4,4	оранжево - желтая
Метиловый красный	4,2- 6,2	красная - желтая
Фенолфталеин	8,2—10,0	Бесцветная - красная
Бромтимоловый синий	6,0-7,6	желтая- синяя

Кривые титрования, выбор индикатора.

Индикаторы кислотно-основного титрования должны отвечать, по крайней мере, следующим основным требованиям. (Выбор индикатора)

1) Окраска индикатора должна быть интенсивной и различаться в кислой и щелочной среде.

2) Изменение окраски должно быть быстрым, четким и обратимым.

3) Окраска индикатора должна меняться в узком интервале изменения рН раствора.

4) Индикатор должен быть чувствительным и менять свою окраску в

присутствии минимального избытка кислоты или щелочи.

5) Индикатор должен быть стабильным, не разлагаться в водном растворе.

В процессе кислотно-основного титрования происходит измене­ние концентрации ионов водорода и соответственно рН раствора.

Графическое изображение зависимости рН от объёма добавляе­мого рабочего раствора (или от степени нейтрализации анализируемо­го раствора) называется кривой титрования.

Расчет молярной концентрации эквивалента и титра растворов кислот и щелочей в методе нейтрализации

Билет 44. Оксидиметрия. Перманганатометрия. Рабочие растворы, индикаторы. Химические реакции, лежащие в основе метода. Расчет молярной концентрации эквивалента и титра растворов окислителей и восстановителей в методе оксидиметрии.

Оксидиметрия

Оксидиметрия – титриметрические методы в аналитической химии, основанные на реакциях окисления – восстановления. В процессе титрования меняется ОВ потенциал системы, вблизи точки эквивалентности наблюдается изменение потенциала. К оксидиметрии относятся перманганатометрия, цериметрия, хроматометрия, иодометрия.

Перманганатометрия.

Перманганатометрия — это титриметрический (объёмный) метод определения веществ, основанный на реакциях окисления с участием перманганат-ионов.

Химические реакции, лежащие в основе метода.

В основе перманганатометрического титрования лежит окислительно-восстановительный процесс с участием пары Mn(VII)/Mn(II) в кислой среде:

Рабочие растворы, индикаторы.

В качестве рабочих растворов (титрантов) в оксидиметрии применяют растворы окислите­лей и восстановителей.

Окисление проводят в сильнокислой среде, в которой MnO₄ˉ проявляет сильные окислительные свойства. Продуктом восстановления KМnO₄ в кислой среде является почти бесцветный ион Mn²⁺:

MnO₄‾ + 8H⁺ + 5ē  → Mn²⁺ + 4H₂O,

что удобно для фиксирования точки эквивалентности. При титровании розовая окраска иона MnO₄ˉ становится заметной от одной избыточной капли рабочего раствора KMnO4, поэтому никакого специального индикатора не требуется (безиндикаторное титрование).

создания сильнокислой среды пользуются растворами H₂SO₄. Рабочий раствор KМnO₄ готовят заранее, оставляют его на несколько дней до полного осаждения Mn²⁺. В качестве стандартных веществ для установления титра раствора KМnO₄ используют дигидрат щавелевой кислоты Н₂С₂О₄·2Н₂О или безводный оксалат натрия Nа₂С₂О₄.

Калия перманганат в сильнокислой среде количественно восстанавливается щавелевой кислотой:

2 KМnO₄ + 5 H₂C₂O₄ + 3 H₂SO₄ = 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 10 CO₂ + 8 H₂O

Расчет молярной концентрации эквивалента и титра растворов окислителей и восстановителей в методе оксидиметрии.

Титрование заканчивают, когда весь восстановитель будет оттитрован, и одна лишняя капля KMnO₄ окрасит весь раствор в розовый цвет.

2 KМnO₄ + 5 H₂C₂O₄ + 3 H₂SO₄ = 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 10 CO₂ + 8 H₂O

1способ. Из соотношения объемов и нормальностей:

С(1/5KMnO₄)=C(1/2H₂C₂O₄)*V(H₂C₂O₄) / V(KMnO₄) (моль/л)

2способ. Через титр по определяемому веществу:

Т(KMnO₄)=C(1/5KMnO₄)*M(1/5KMnO₄)/1000 (г/мл)

T(H₂C₂O₄/KMnO₄)=C(1/2H₂C₂O₄)*M(1/5KMnO₄)/1000

T(KMnO₄)=T(H₂C₂O₄/KMnO₄)*V(H₂C₂O₄)/V(KMnO₄)

C(1/5KMnO₄)=T(KMnO₄)*1000/M(1/5KMnO₄)

Тоже самое и для C₂H₂O₄

Билет 45. Оксидиметрия. Йодометрия. Рабочие растворы, индикаторы. Химические реакции, лежащие в основе метода. Расчет молярной концентрации эквивалента и титра растворов окислителей и восстановителей в методе йодометрии.

Йодометрия.

Иодометрия — титриметрический (объёмный) метод определения веществ, основанный на реакциях окисления-восстановления (разновидность оксидиметрии) с участием иода или иодида калия

Химические реакции, лежащие в основе метода. Рабочие растворы, индикаторы

Прямое иодометрическое титрование непосредственно раствором I₂ может быть использовано, в частности, для титрования восстановителей в присутствии избытка KI:

Этим способом определяют концентрацию As(III), Sn(II), Sb(III), сульфидов, сульфитов, тиосульфатов и др.:

Возможно также определение восстановителей с избытком иода, непрореагировавшее количество которого определяется титрованием тиосульфата натрия.

2 Na₂S₂O₃ + I₂ → Na₂S₄O₆ + 2 NaI

Косвенное иодометрическое титрование используется для титрования окислителей; в этом случае определяемые вещества взаимодействуют с избытком KI с образованием иода, который оттитровывается раствором тиосульфата натрия. Этот способ используется для определения концентрации Cu(II), H₂O₂, Br₂, BrO₃^-, ClO^-

Растворимость йода в воде невелика (около 0,2 г/л или при-мерно 1 * 10"³ моль/л), поэтому его титрованные растворы готовят растворением точной навески свободного йода в концентрированном растворе KI.

Для достаточно концентрированных неокрашенных растворов индикатор не нужен - иод же сам по себе их окрашивает. В случае сильно разбавленных растворов используется крахмал - синее окрашивание.