Опыт 3. Определение общей жесткости водопроводной воды методом комплексонометрического титрования

Комплексонометрическим титрованием (комплексонометрией) называют титриметрический метод количественного анализа, основанный на аналитическом использовании реакций комплексообразования ионов металла с полидентантными хелатообразующими органическими реагентами – комплексонами. В аналитической химии наиболее часто применяют комплексон (III), двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА),Na₂H₂Y,

.

Для краткости обозначим анион ЭДТА как Y^4–, тогда уравнение реакции комплексообразования, например, с двухзарядными ионами металлов будет иметь вид

.

Вне зависимости от заряда иона металла комплексообразователя всегда образуются комплексы состава 1:1. 1 Моль эквивалентов ЭДТА всегда взаимодействует с 1 моль эквивалентов металла. Отсюда сле­дует, что 1 моль эквивалентов ЭДТА в реакциях комплексообразования равен его молярной массе, а 1 моль эквивалентов металла должен быть численно равен атомной массе металла, вступающего в реакцию с 1 молем ЭДТА.

Жесткость воды это совокупность свойств, обусловленная наличием в ней катионов кальция Са²⁺и магнияMg²⁺. Сумму концентраций Са²⁺иMg²⁺называют общей жесткостью. Величину жесткости выражают в ммоль экв/дм³или в моль экв/м³.

Обычно общую жесткость определяют титрованием стандартным раствором ЭДТА. В этом случае жесткость рассчитывают по уравнению

моль экв/м³.

Реактивы и оборудование. Титрант – стандартный раствор ЭДТАcконцентрациейC(ЭДТА) = 0,025 моль/дм³; коническая колба для титрования объемом 250 см³; пипетка на 10,00 см³; бюретка объемом 25 см³; индикатор эриохромовый черный Т; аммиачный буфер рН = 10.

Выполнение работы. Определяют общую жесткость водопроводной воды. Техника титрования описана в разделе 3. Готовят бюретку для титрования и заполняют ее стандартным раствором ЭДТА. Мерным цилиндром отбирают 50,0 см³водопроводной воды и переносят ее в колбу для титрования и приливают 1 см³аммиачного буфера рН = 10. Добавляют на кончике шпателя кристаллы индикатора и начинают титрование. Последние порции ЭДТА приливают по каплям. Титрование останавливают в тот момент, когда произойдет резкий переход окраски от фиолетовой к синей. Записывают объем раствора ЭДТА, пошедший на титрование. Повторяют титрование еще 3 раза. Перед каждым титрованием коническую колбу моют и ополаскивают дистиллированной водой.

Примечания

1. Буферный раствор приливают обязательно перед добавлением индикатора.

2. Индикатора не следует добавлять слишком много, иначе окраска изменяется медленно и раствор оказывается перетированным.

Запись данных опыта и расчеты. Данные записать по приведенной ниже форме.

Концентрация титранта C_М(ЭДТА) = 0,025 моль/дм³

Индикатор – эриохромовый черный Т

№ п/п	Объем воды V(Н2О), см3	Эквивалентный объем титранта V(ЭДТА), см3
1
2
3
4

По результатам титрования найти средний объем титранта =

Рассчитать общую жесткость воды по уравнению

=