метод фольгарда

Южно-Уральский Государственный Университет. Химический факультет.

Лабораторная работа №8

Осадительное титрование.

Фольгарда

Выполнила: студентка гр. Хим-215 Татарникова Юлия

Проверил: Иняев Игорь Викторович.

Осадительное титрование.

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕРЕБРА В СПЛАВАХ МЕТОДОМ ФОЛЬГАРДА

Сущность метода:

Метод основан на растворении навески сплава серебра в азотной кислоте и последующем титровании азотнокислого раствора по методу Фольгарда.

Для определения серебра по методу Фольгарда в качестве титранта используют стандратный раствор роданида аммония или калия:

Ag⁺ + SCN^–  AgSCN.

Индикатором служат ионы железа (III), способные образовывать с роданид-ионом растворимые в воде комплексные ионы, окрашенные в интенсивно-красный цвет:

Fe³⁺ + SCN^–

Пока не достигнута точка эквивалентности, концентрация в растворе роданид-ионов настолько мала, что образования комплексов железа, в частности, [Fe(SCN)]²⁺, не происходит, но первая же избыточная капля раствора роданида повысит эту концентрацию настолько, что указанная реакция произойдет и раствор приобретет более или менее интенсивную красно-бурую окраску.

Титрование следует проводить в кислой среде для предупреждения осаждения железа (III) в виде гидроксида и для улучшения фиксации точки эквивалентности. Определению мешают катионы металлов, имеющие интенсивную собственную окраску (розовую – в случае солей кобальта, зеленую – солей никеля, синюю – солей меди (II) и т. д.), катионы металлов, образующих малорастворимые роданиды, особенно катионы ртути и палладия, фторид-ионы, способные связывать железо (III) в комплекс. В растворе не должно быть окислителей и особенно продуктов восстановления азотной кислоты (окислов азота и HNO₂), способных окислить SCN^– или образующих окрашенный в красный цвет продукт взаимодействия HNO₂ с роданид-ионом.

Реактивы:

KSCN, стандартный 0,05 н. раствор.

Индикатор: Fe₂(SO₄)₃, 5%-ный раствор в 1 М HNO₃.

HNO₃, 10%-ный раствор.

Ход определения:

На аналитических весах определяют точную массу навески сплава серебра, содержащей приблизительно 0,5–0,6 г серебра. Навеску помещают в термостойкую колбу емкостью 250 мл и растворяют при нагревании в 20 мл 10%-ной азотной кислоты. Полученный раствор нагревают до кипения, затем кипятят в течение 1–2 минут для удаления оксидов азота. Снимают колбу с плитки, осторожно добавляют 100 мл дистиллированной воды и вновь нагревают раствор до кипения. Затем раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу объемом 250 мл, разбавляют до метки дистиллированной водой и перемешивают. Если раствор помутнел в результате выпадения гидроксидов и основных солей легко гидролизующихся металлов (Sb, Sn, Bi), то его выдерживают 30–40 мин для формирования ("старения") осадка и затем фильтруют через бумажный фильтр.

Аликвоту полученного раствора, равную 25,00 мл, помещают в колбу для титрования, добавляют 50 мл дистиллированной воды и 10 мл раствора индикатора – сульфата железа (III). Титруют 0,05 н. раствором KSCN, энергично перемешивая титруемый раствор. Титрование продолжают до появления неисчезающей в течение 1 мин красно-бурой окраски.

Массовую долю серебра в сплаве вычисляют по формуле:

где V_р – объем роданида, пошедший на титрование, мл;

C_р – концентрация раствора роданида, моль/л;

Э_Ag – молярная масса эквивалента серебра, г/моль;

f_a – фактор аликвотирования;

m_н – масса навески сплава серебра, г.

Результаты, полученные всеми студентами лабораторной подгруппы, проверяют на наличие грубой погрешности (промаха), усредняют и представляют в виде ()%.

Все осадки и растворы, содержащие ионы серебра, нельзя выливать в канализацию, их необходимо собирать в специально предназначенный сосуд.

Осадительное титрование.

Реакция осаждения, результатом которой является образование малорастворимого соединения, используется в титриметрическом и гравиметрическом анализах.

Раздел титриметрии, основанный на реакции осаждения, называется седиметрия. Хотя подобных реакций известно очень много, в седиметрии могут использоваться только те, в которых:

1) образуется практически нерастворимый осадок

2) выпадение осадка происходит быстро и не сопровождается соосаждением посторонних ионов;

3) должна иметься возможность обнаружения окончания реакции осаждения;

4) осадок образуется из известного, строго определенного химического состава, в результате стехиометрического взаимодействия определяемого вещества и вещества титранта.

Метод Фольгарда основан на титровании раствора, содержащего ионы серебра, стандартными растворами NH₄NCS или KNCS:

Ag⁺ + NCS^- ↔ AgNCS↓

Индикатором в этом методе являются ионы Fe³⁺. После осаждения ионов серебра в виде белого осадка AgNCS избыточная капля титранта реагирует с индикатором - раствором железоаммонийных квасцов  NH₄[Fe(SO₄)₂] ∙12Н₂О с образованием растворимого красного комп­лекса:

Fе³⁺ + 3NCS^- ↔ [Fе(NСS)₃]

Ионы Fe³⁺ образуют с NCS^- -ионами окрашенные комплексы различного состава: [Fe(NCS)]²⁺, [Fe(NCS)₂]⁺ ∙ [Fе(NСS)₆]^3- и другие, но образование ком­плексов различного состава не влияет на результаты титрования, так как все комплексы окрашены.При определении по методу Фольгарда применяют прямое и обратное титрование. В качестве стандартных растворов используют:

а) в методе прямого титрования - растворы аммония тиоцианата или ка­лия тиоцианата; б) в методе обратного титрования - растворы серебра нитрата и аммония или калия тиоцианата.

Приготовление раствора NH₄NCS. Аммония тиоцианат не являяется стан­дapтным веществом, так как соль гигроскопична. Поэтому из нее готовят раствор требуемой концентрации - приблизительно 0,1 или 0,05 моль/дм³, а затем его стандартизуют по стандартному веществу AgNО₃ или по стандарт­ному раствору АgNО₃.

Условия титрования по методу Фольгарда:

1. Титрование следует выполнять в кислой среде для предотвра-щения гидролиза индикатора - ионов Fe³⁺:Fe³⁺ + Н₂О ↔ FeOH²⁺ + Н⁺

2. При титровании раствор необходимо энергично перемешивать для уменьшения ошибки за счет адсорбции ионов на поверхности осадка.

3. В анализируемом растворе должны отсутствовать:а) соли ртути (1) и (II), реагирующие с NCS^- -ионами:Hg₂²⁺ + 2NCS­^- ↔ Hg₂(NCS)₂­↓ ; Hg₂²⁺ + 2NCS­^- ↔ [Hg(NCS)₂]­

б) окислители КвrО₃, КМnO₄ и другие, окисляющие NСS-ионы;

в) анионы F^-, PO₄^3-, C₂О₄^2- и другие, образующие прочные комплексы с индикатором: Fe³⁺ + 6F^- ↔ [FеF₆]^3- ­

Способы индикации конца титрования в аргентометрии:

Метод	Индикатор	Принцип действия индикатора		Определяемые ионы
Гей-Люссака	Безындикаторный	Титрование до просветления, т.е. когда новая порция титранта не вызывает помутнения раствора		Br -
Мора	K2Cr2O7	Появление в щелочной среде кирпичного цвета осадка Ag2CrO4 при избытке титранта		Cl - , Br -
Фольгарда	FeCl3	Появление красного окрашивания при избытке раствора NH4CNS в качестве титранта		Ag+ (прямое титрование); Cl - , CN - , CrO42-, CO32-, PO43 - и др. (обратное титрование)