Вопрос 7

Иодиметрия, как вид ОВТ. Определение активного хлора методом косвенного иодиметрического титрования. Уравнения химических реакций. Формула для расчета содержания активного хлора в пробе.

Иодиметрическое титрование – это титрование раствором йода или раствора йода. Элементарный йод является окислителем: E⁰I₂/2I^-=+0,534 B. В качестве стандартного раствора применяют раствор I₂ в растворе KI. При растворении образуются [I₃]^- ионы по реакции I₂-I^- <=> [I₃]^-. Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы триодид-йодид E⁰(I₃^-)/3I^-=+0,5355 B практически равен потенциалу иод-иодид. В иодометрии используют прямое титрование для определения веществ, легко окисляемых йодом. В этом случае анализируемый раствор титруют стандартным раствором йода в йодиде калия. Для определения веществ, трудно окисляемых йодом, применяют обратное титрование. К анализируемому раствору добавляют избыток раствора йода. Затем, спустя некоторое время, необходимое для завершения реакции, оставшийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия. Окислители, ОВ потенциал которых больше E[I₃^-]/3I^-, определяют косвенным титрованием. Для этого в анализируемый раствор вводят йодид калия или натрия и выделившийся в результате взаимодействия с окислителем йод оттитровывают стандартным раствором тиосульфата натрия.

Определение активного хлора

Широкое применение в практике находят хлорамиды ароматических сульфокислот, важнейшим из которых является хлорамин Б: Окислительную способность монохлорамина оценивают по массовой доле (%) активного хлора, выделяющегося при взаимодействии HClO – продукта гидролиза монохлорамина – с избытком соляной кислоты:

HClO+HCl <=> Cl₂ + H₂O

Массовую долю активного хлора определяют как отношение массы выделившегося хлора к массе монохлорамина: ω(Cl₂)=. Определение содержанияактивного хлора проводят следующим образом. Навеску монохлорамина растворяют в точном объеме воды.

Полученный раствор переносят в коническую колбу, туда же вносят определенный объем раствора йодистого калия и подкисляют смесь. Образующийся активный хлор HClO + HCl <=> Cl₂ + H₂O взаимодействует с йодистым калием: Cl₂ + 2KI = I₂ + 2KCl. Выделившийся йод оттитровывают стандартным раствором тиосульфата натрия, пошедшего на титрование йода, можно рассчитать количество йода, которое соответствует числу эквивалентов хлора, выделившегося при взаимодействии монохлорамина с соляной кислотой. Титр стандартного раствора Na₂S₂O₃ по анализируемому веществу равен:

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вопрос 8

Комплексиметрия. Стандартные растворы, индикаторы комплексонометрического титрования. Определение общей жесткости воды.

Комплексиметрия-методы количественного зтитриметрического анализа, основанные на различных реакциях образования комплексных соединений. К ним относятся комплексонометрия, меркуриметрия (образование комплексов двухвалентной ртути), фторометрия (образование фторидных комплексов) и др. Особенно большое значение имеет комплексонометрия.

Стандартные растворы. В преобладающем большинстве случаев стандартный раствор ЭДТА готовят растворением точной навески химически чистого Na2H2Y*2H2O. Если в исходном препарате есть примеси, то приготовленный по навеске раствор ЭДТА стандартизируют. В качестве первичных стандартов могут быть использованы растворы сульфата цинка, сульфата магния, карбоната кальция.

Индикаторы. Индикаторы, используемые в компексонометрическом титровании для установления момента эквивалентности, называют металлоиндикаторами или металлохромными индикаторами, т. к. они изменяют окраску в определенном интервале концентрации ионов металла. Металлохромные индикаторы реагируют на изменение pM аналогично тому как кислотно-основные индикаторы на изменение pH.

Сущность действия металлоиндикатора состоит в следующем. При введении в титруемый раствор, содержащий буферную смесь металлоиндикатора (HInd), образует его окрашенный комплекс с ионами металла: M (n+) + HInd ↔ MInd (n-1) + H(+). Так как индикатора добавлено немного, то прибавление ЭДТА в области до момента эквивалентности почто не затрагивает этого равновесия, поскольку ЭДТА взаимодействует со свободными ионами металла M(n+). В момент эквивалентности все ионы металла связаны в комплексонат, и происходит разрушение окрашенного металлоиндикаторного комплекса, константа устойчивости которого меньше, чем для комплексона.

Окраска титруемого раствора изменяется, так как цвет индикатора отличается от цвета его комплекса с металлом. Это изменение окраски раствора свидетельствует о достижении момента эквивалентности.

По аналогии с индикаторами, используемыми в других методах титрования, можно рассчитать интервал pM изменения окраски металлоиндикатора:

ΔpM=lgB(MInd) + или — 1

Индикатор может быть использован для данного титрования, если pM момента эквивалентности попадает в интервал pM перехода окраски индикатора. Одним из широко применяемых металлоиндикаторов является азокраситель — эриохром черный Т. Он образует комплексы, имеющие красную окраску, с ионами многих металлов ( Mg2+, Ca2+, Zn 2+, Hg2+, Al3+, Co2+, Ni2+) и др. В момент эквивалентности наблюдается ихменение окраски от красной к синей:

MInd + H2Y(2-) ↔ MY(n-4) + Hind(2-) + H(+)

красн. бесцв. бесцв. синий

Другим наиболее часто используемым металлоиндикатором является мурексид-аммонийная соль пурпуровой кислоты. Его применяют при комплексиметрическом определении ионов (Co2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Ca2+). Комплексы мурексида имеют желтый (Ni2+), желто-оранжевый(Cu2+) или красный цвет (Ca2+).

Определение общей жесткости воды.

Наиболее часто применяют метод раздельного титрования. Должны быть две аликвотные порции анализируемого раствора: в одной определяют общее содержание ионов Ca2+ и Mg2+, а в другой-только содержание ионов Ca2+. По разности результатов вычисляют содержание ионов Mg2+ в растворе.

При определении общего содержания ионо Ca2+ и Mg2+ исследуемый раствор титруют раствором ЭДТА обычно при pH=10 с эриохромом черным Т в качестве индикатора. При определении общего содержания ионов Ca2+ в аликвотной части анализируемого раствора его титруют раствором ЭДТА (трилон Б) при pH>12 магний не мешает, атк как образует нерастворимый Mg(OH)2. Индикатором служит мурексид.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________