Окислительно – восстановительное, комплексонометрическое
и осадительное титрование.
Общая характеристика окислительно-восстановительных методов анализа. Классификация. Особенности реакций.
Методы окислительно-восстановительного титрования основаны на использовании реакций, связанных с переносом электронов, то есть окислительно-восстановительных процессов. Они являются наиболее распространенными и универсальными методами титриметрического анализа и позволяют прямо или косвенно определять практически все неорганические вещества. Кроме того, методы окислительно-восстановительного титрования пригодны для определения многих органических соединений, в том числе фармацевтических препаратов, подавляющее большинство которых являются потенциальными восстановителями.
В зависимости от свойств используемого титранта различают оксидиметрию и редуктометрию.
Оксидиметрия — метод определения восстановителей путем титрования их стандартными растворами окислителей. Например, в перманганатометрии в качестве титранта используют раствор калия перманганата, в броматометрии — раствор калия бромата, в хроматометрии — раствор калия хромата (дихромата).
Редуктометрия — метод определения окислителей путем титрования их стандартными растворами восстановителей. Например, в гидразинометрии в качестве титранта используют раствор гидразина гидрохлорида, в аскорбинометрии — раствор аскорбиновой кислоты, в феррометрии — растворы солей железа (II).
Реакции, применяемые в методе окислительно-восстановительного титрования, должны отвечать общим требованиям к реакциям в титриметрическом анализе, то есть должны протекать быстро, количественно, стехиометрично. Однако многие реакции окисления-восстановления протекают медленно, что связано с их многостадийностью. В ходе реакции часто происходит образование промежуточных соединений — радикалов. Химическая активность таких соединений бывает выше, чем исходных веществ, что нередко является причиной различных побочных реакций. Стехиометрическая реакция окисления-восстановления является суммой отдельных стадий, а скорость суммарной реакции будет определяться самой медленной стадией. Сложный механизм редокс-реакций, наличие в системе промежуточных продуктов открывают широкие возможности для влияния на их скорость путем изменения условий проведения: варьирования концентрациями реагентов, температурой, а также введения катализаторов и ингибиторов. Так, реакция взаимодействия калия перманганата со щавелевой кислотой или оксалатами при обычной температуре идет очень медленно, и для ускорения реакции раствор оксалата перед титрованием нагревают. Иногда нагревание раствора нежелательно, поскольку это вызывает усиление процессов окисления кислородом воздуха (например соединений Бе (II)) или увеличивает потери в результате улетучивания компонентов (например йода или брома) из раствора.
Способы фиксирования точки эквивалентности в методах оксидиметрии. Характеристика редокс-индикаторов.
Построение кривых окислительно-восстановительного титрования, вывод формул. Факторы, влияющие на кривую титрования. Окислительно-восстановительное титрование.
В основе данного метода лежат реакции окисления- восстановления. В качестве титранта могут применяться растворы окислителя или восстановителя.
Особенности окислительно-восстановительного титрования:
1. Сравнительно низкие скорости реакций.
2. Сложный механизм протекания реакций.
3. Критерий применимости реакции для титрования: DE0 = E0ок - E0восст не менее 0,2В, в этом случае константа равновесия оказывается достаточно высокой.
В окислительно-восстановительном титровании используют индикаторы двух типов:
1. Дающие окрашенные соединения с окисленной или восстановленной формой.
2. Редоксиндикаторы, изменяющие окраску при изменении потенциала системы (слабые окислители или восстановители, имеющие различную окраску окисленной и воссстановленной формы).
Также используют безиндикаторное титрование, если одна из форм (или обе) имеют окраску.
По применяемому в окислительно-восстановительном титровании титранту различают:
1. Перманганатометрию;
2. Иодометрию;
3. Хроматометрию;
4. Броматометрию;
5. Цериметрию;
6. Ванадатометрию.