Основы количественного анализа. Учебно-методическое пособие

3.Способы титрования.

4.Механизм буферного действия.

5.Сущность метода комплексонометрии.

Реактивы: 0,05 н раствор Трилона Б, аммиачный буферный раствор (рН ≈ 10), хромоген черный ЕТ00.

Ход работы:

1.Комплексонометричекое титрование основано на реакциях, при которых определяемые ионы образуют комплексные соединения с некоторыми органическими соединениями. Существует несколько способов титрования: прямое, обратное и косвенное (титрование заместителя). Для определения общей жесткости используют прямое титрование.

1.1.В колбу для титрования отмерьте 100 мл исследуемой воды (объем воды измерьте точно). Д обавьте 5 мл аммиачного буферного раствора и

необходимое количество индикатора – хромогена черного (ЕТ00) до появления хорошо заметной, но не темной винно-красной окраски. Ионы двухвалентных металлов, в том числе ионы Са 2+ и Мg2+, образуют с хромогеном окрашенный комплексный ион:

Ca2+ + HInd2‾ → [CaInd] ‾ +H+ .

1.2.Полученный раствор титруйте медленно 0,05 н раствором Трилона Б (комплексон III) до появления синей окраски. При взаимодействии р-ра с Трилоном Б происходит лигандообменная реакция образования нового более устойчивого комплексного иона:

[CaInd] ‾ + H2TrБ2‾ → [CaTrБ]2‾ + HInd2‾ + Н+.

Высвободившийся ион индикатора, придает раствору синий цвет. Более четкое изменение окраски происходит в щелочной среде, поэтому к титруемому раствору добавляют аммиачный буферный раствор.

71

2

3

2.Жесткость природной воды характеризуют молярной концентрацией эквивалентов кальция и магния и выражают в ммоль/л. Вычислите общую жесткость воды по формуле:

3. Изобразите схему титрования. Сделайте вывод.

VII. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ по разделу « «Основы количественного анализа»

1.Что такое «химический эквивалент»? Как рассчитать эквивалент вещества для реакций, протекающих в водных растворах?

2.Классифицируйте методы объёмного анализа по способу титрования. Приведите примеры.

3.Классифицируйте методы объёмного анализа по используемой реакции. Приведите примеры.

4.Какие требования предъявляются к реакциям, используемым для прямого титрования?

5.Какие титранты применяют в ациди- и алкалиметрии? Почему растворы большинства кислот и щелочей необходимо стандартизировать?

6.Какие индикаторы используют в кислотно-основном и окислительновосстановительном титровании?

7.В каких случаях можно титровать без добавления индикатора? Приведите пример.

8.Какие вещества можно определять прямым и обратным перманганатометрическим титрованием?

72

9.Приведите пример вещества, которое можно определить как косвенным йодиметрическим титрованием, так и прямым перманганатометрическим титрованием?

10.Какую массу йода и объём этилового спирта (ρ = 0,80 г/мл) нужно взять для приготовления 200 г йодной настойки с массовой долей йода

5%?

11.Имеется раствор с массовой долей серной кислоты 10 % (ρ = 1,07 г/мл). Вычислите молярную концентрацию, нормальность, мольную долю вещества в этом растворе.

12.Из 1,59 г карбоната натрия приготовлено 500 мл раствора для проведения реакции:

Na2СO3+ HCl = NaНСO3 + NaCl,

Вычислите нормальность раствора карбоната натрия.

13.На титрование 20 мл 0,1985 М раствора соляной кислоты израсходовано 16,33 мл раствора гидроксида калия. Вычислите молярную концентрацию раствора щелочи.

14.На титрование 0,2156 г чистого карбоната натрия израсходовано 22,35 мл раствора серной кислоты. Вычислите нормальность раствора серной кислоты, учитывая, что реакция протекает до конца.

15.Какую массу перманганата калия следует взять для приготовления 2 л раствора с молярной концентрацией эквивалента KMnO4 0,02 моль/л.

16.Из 1 мл исследуемого раствора пероксида водорода приготовили 100 мл раствора. На титрование 20 мл этого раствора израсходовано 16,9 мл 0,02 н раствора перманганата калия. Определите массу пероксида водорода в исследуемом растворе.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Основная литература:

73

1.Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа / Ю. Я. Харитонов. - 3-е изд., стер. // Аналитическая химия.

Аналитика : учебник для вузов. М. : Высш. шк., 2005. – кн. 2. – 559 с.

2. Пономарев В.Д. Аналитическая химия. В 2 ч. / В.Д. Пономарёв. – М. :

Высш. шк., 1982. – Ч. 2. – 288 с.

3.Попков В.А. Общая химия: учебник /В.А. Попков, С.А. Пузаков. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 976 с.

Дополнительная литература:

4.Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 1. Титриметрические и гравиметрический методы анализа. М. : Дрофа, 2002. – 368 с.

5.Аналитическая химия. Лабораторный практикум : учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по направлениям подгот. специалистов химикотехнолог. профиля / В. П. Васильев, Р. П. Морозова, Л. А. Кочергина ; под ред. В. П. Васильева. - 2-e изд., перераб. и доп. – М. : Дрофа, 2004. – 415 с.

6.Аналитическая химия. Сборник вопросов упражнений и задач : учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по направлениям химико-технол. профиля / В.П. Васильев, Л.А. Кочергина, Т.Д. Орлова ; под ред. В.П. Васильева. – 3-е изд., стер. – М. : Дрофа, 2004. – 319 с.

7.Аналитическая химия и физико-химические методы анализа / М.А. Иванова [и др.]. – М. : Издательство РИОР, 2006. – 289 с.

8.Беляева Т.В. Аналитическая химия. Расчеты в химическом и инструментальном анализе. Учебное пособие / Т.В. Беляева. – СПб. :

СЗТУ, 2004. – 103 с.

9.Калюкова Е.Н. Титриметрические методы анализа. Учебное пособие для студентов нехимических специальностей технических вузов / Е.Н.

Калюкова. – Ульяновск. : УлГТУ, 2008. – 108 с.

10.Крешков А. П. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ / А.П. Корешков. – М. : Химия, 1976. – Кн. 2. – 289 с.

11.Курс аналитической химии : учебник / И. К. Цитович [и др.]. – 8-е изд.,

стер. - СПб. : Лань, 2004. - 495 с.

12.Основы аналитической химии. Задачи и вопросы / под ред. Ю.А. Золотова. М. : Высш. шк., 2004. – 412 с.

74

13.Основы аналитической химии. Практическое руководство / под ред. Ю.А. Золотова. – М. : Высш. шк., 2001. – 463 с.

14.Основы аналитической химии: учебник для вузов. В 2 кн. : Методы химического анализа / Н. В. Алов [и др.] ; под ред. Ю. А. Золотова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Высш. шк., 2004. – 503 с.

75