Розділ 1. Титриметричні методи аналізу

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

Класифікація титриметричних методів аналізу за типом хімічних реакцій

1. Методи кислотно-основного титрування. Реакції нейтралізації, їх застосування для визначення кислот, основ і солей, які внаслідок гідролізу дають кислу або лужну реакцію середовища.

2. Методи осаджувального титрування. Досліджувана речовина при взаємодії з титрантом виділяється у вигляді малорозчинної сполуки.

3. Методи комплекснометричного титрування. Методи основані на утворенні комплексів титранту з досліджуваною речовиною.

4. Методи окисно-відновного титрування (редокс-методи), основані на окисно-відновних реакціях, що відбуваються між речовиною і титрантом.

Класифікація титриметричних методів за способом титрування

1. Пряме титрування. Спосіб прямого титрування полягає в тому, що до певного об'єму розчину визначуваної речовини додають по краплях титрант у присутності індикатора до досягнення кінцевої точки титрування.

2. Зворотне титрування (титрування за залишком). До розчину досліджуваної речовини додають точно виміряний надлишок допоміжного реагенту, який взаємодіє з речовиною. Після завершення реакції, надлишок, що не прореагував, визначають прямим титруванням другим титрантом. Метод використовують у випадках, коли реакція перебігає повільно, досліджувана речовина летка або неможна підібрати індикатор для прямого титрування.

3. Непряме титрування (метод заміщення). До розчину досліджуваної речовини додають допоміжний реактив, з яким вона утворює нову сполуку (замісник) у кількості, еквівалентній досліджуваній речовині. Концентрацію замісника визначають прямим титруванням. Цей метод використовують тоді, коли досліджувана речовина не реагує з титрантом або реагує нестехіометрично.

Аналіз проводять двома способами:

Спосіб окремих наважок. Розраховують наважку стандартної речовини за відповідною формулою. На аналітичних терезах зважують окремі, близькі за величиною, наважки стандартної речовини (на титрування кожної з них повинно витрачатись близько 20 см³ стандартного розчину), розчиняють у зручному для титрування об'ємі води (20–25 см³) і титрують розчином, який стандартизують. Метод окремих наважок найбільш точний, але потребує великих витрат часу.

Спосіб піпетування. Розраховану наважку стандартної речовини зважують на аналітичних терезах, кількісно переносять у мірну колбу, розчиняють у дистильованій воді і доводять об'єм водою до мітки. Аліквотну частину приготованого таким чином розчину піпеткою переносять у конічну колбу і титрують розчином, який стандартизують.

Таблиця 1

Способи вираження концентрацій розчинів та їх перерахунок

Концентрація	Індекс, розмірність	Розрахунки С(1/z А), моль/л	Розрахунки Т А/В
Молярність – кількість молів речовини А в 1 л розчину Нормальність – кількість моль-еквівалентів речовини А в 1 л розчину Титр – маса речовини А, яка знаходиться в 1 мл розчину Складний титр – скільки грам речовини В реагує з 1 мл розчину А Масова частка – маса речовини А, яка знаходиться в 100 грамах розчину	С (А), моль/л C(1/zA), моль-екв  л ТА, г/мл ТА/В, г/мл А, %	mA1000 С(1/z А)=  M(1/zA)  С(1/z А)= ZC(A) TA1000 С(1/z А)=  M(1/zA) TA/B 1000 С(1/z А)=  M(1/zВ) А    1000 С(1/z А)=  100 M(1/zА)	mB Т А/В =  A C(A)  M(В) ТA/B=- 1000 C(1/zA)  M(1/zB) ТA/B=  1000 TA  M(1/zB) ТA/B=  M(1/zA) – А    M(1/zB) TA/B= - 100 M(1/zА)

Кількість моль-еквівалентів речовини А, n_A, можна знайти за формулами:

C(1/zA) × V_A m_A m_A × V_n

n_A = ¾¾¾¾¾ ; n_A = ¾¾¾¾; n_A = ¾¾¾¾¾ .

1000 M(1/zA) M(1/zA) × V_k

Кількість молів речовини А, n дорівнює:

m_А

n_A = ¾¾¾ .

M_A

Таблиця 2