Титриметрический анализ (Методические указания и практикум)
.pdfСl<расУ.и ИНДL1!".8,-ора, появлению или !l!счеЗf-!оееНL1Ю мути, свечения и Т.п. Этот
способ обычно используют в кnассическом Тi1тиметрическом анализе.
Бе3ындикаторное титрование. Конечную точку титрования устанавливают по изменению какого-либо измеряемого физико-химического свойства раств6 -
ра, например, потенциала, силы протекающего тока, электропроводности, светопоглощения и т.п.
Как индикаторное, так и безындикаторное титрование можно осуществить для любого из ранее указанных типов титриметрических реакций.
По способу выполнения различают прямое и косвенное титрование (табл.1).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1. |
|
|
|
|
|
Способы титрования. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Способ |
|
Титриметрическая |
Тоебvется знание |
||||||
|
|
|||||||||
|
титрования |
|
|
|
реакция |
|
|
объ~ма |
,_ концеН'f'pации |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Прямое |
|
Х+Т |
:: |
Р+О |
|
VхиVт |
С(Т) |
||
|
|
|
Х |
+ Т |
= Р + S |
|
||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Х |
+ Т |
:: |
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Обратное |
|
Х |
+ у |
= А |
+ |
В. |
Vx, Vy иVт |
С(У) и С(Т) |
|
|
|
|||||||||
|
(по остатку) |
|
избыток. |
|
= Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
у |
+ |
Т |
+ |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
остаток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По .замещению |
|
Х |
+ Z |
.= |
С+О |
|
VхиVт |
С(Т) |
|
|
(заместительное) |
|
С |
+ Т |
= Р +0 |
|
||||
|
|
|
|
|
При прямом титровании определяемый компонент непосредственно титруют подходщим рабочим раствором.
При косвенном титровании титруют не сам определяемый компонент, а
продукт его взаимодействия со специально добавленным веществом (,.,emoд
замещения) или избыток такого специально добавленного вещества, который
остаётся после завершения его взаимодействия с определяемым компонентом
(метод обратного mumpoeaHUR). Таким образом, в методах косвенного
титрования |
непосредственно титруют не определяемое вещество, а |
специально добавленное.
Обратным титрованием определяют содержание карбоната кальция в известняке. Для .этого к навеске минерала добавляют точно известный объём стандартного раствора соляной кислоты. После окончания реакции остаток
непрореагироsaвшей кислоты оттитровывают раствором щелочи известной
концентрации. Используя указанный способ, можно иодометрически определить ацетон. Для этого к раствору, содержащему ацетон, добавляют щелочь и иод, 8 количестве большем, чем требуется ДЛЯ полного протекания реакции. Избыток
оставшегося после окончания реакции иода титруют стандартным раствором
тиосулЬфата натрия.
(СНЗ)2СО + 6J2 + 4NaOH =СНJз + ЗNаJ + СНзСООNа + ЗН20
J2 + 2Nа2S20з = Nа2S40в + 2NaJ
http://mitht.ru/e-library
Примером титрования по замещению может служить перманraнатометри _
ческое определение вещества, не обладающего восстановительными
свойствами. Так, при определении кальция в раствор его соли вводят оксалат
ион. Образовавшийся осадок окcanата кальция растворяют в растворе соответствующей кислоты. 06разовавшуюся в результате обменной реакции
щавелевую кислоту опитровывают стандартным раствором перманганата
калия.
CaCl2 + Na2C204 = фСаС204 + 2NaCI СаС204 + H2S04 = CaS04 + Н2С204
5H2C204+2KMn04+3H2S04 =2MnS04 + K2S04 + 10СО2 +2Н20
При анализе смесей веществ возможно комбинирование указанных
способов титрования.
2.КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ И РАСЧ~ТЫ В ТИТРИМЕТРИИ
2.1.Общие ПОНЯТИЯ и термины
втитриметрии наряду с общими химическими понятиями широко
используют ряд таких, которые присуще только ему. К ним относятся, прежде
всего, понятие эквивалента, титра, титра по определяемому веществу и Т.д.
Эквивалент - некая реальная или условная частиua вешесТва Х. К01'0Р8Я
может присоедИНЯТЬ, высвоБОЖАать или каким-либо иным способом взаимодействоваТЬ с одним ионом водорода (другой однозарядной ':iacrиueй)
или Одним элекrpoном. Таким образом, ЭКВИВМеиТ - это нная чamча.
3ICВИFентная одному ,протоНУ в соОтветсТВУlOщеЙ КИCnОТНQ:OCновноl1 реакции или Одному :mектрону в ОКIIСI1ИТenьновосстанови!мьно"
реакции. _
Понятие «эквивалент» применимо ко всем типам химических реакций и веществ, как простым, так и сложным. Чтобы показать, какая часть молеКУЛt=>1
вещества является эквивалентом, используют понятие «фактор
эквивалентности».
Фактор эквивалентности • ЧИСЛО, ПОказывающее, какая доля реальной
частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно
основной реакции или одному электрону в даННQЙ окислительно-восстано - вительной реакции. Это безразмерная величина, равная или меньше единицы.
E~ рассчитывают на основании стехиометрии реакции. Обозначают f экв (Х).
Для кислотно-основных Реакций fэкв (Х) вычисляется по числу замещенных
атомов водорода, а ДЛЯ окислительно-восстановительных - по числу элек -
тронов, участвующ~х 8 полуреакции. для бинарных реакций его вычисляют по
Отношению стехиометрических коэффициентов. В реакции Х.Х + t.т = ХХTt
фактор эквивалентности вещества Х равен x/t, вещества Т - tlx . Поэтому
можно записать - fэкв (X)=xIt, а fэке (T)=tlx.
Эквивалент -1/zx часть частицы вещества. При Zx=1 эквивалент
~eквaTeH самой частиЦе е ·целом. Число zx называЮТ чиcnом 3К8иuлен-
!1!ОСТИ. Оно· указывает на число эамеw6Нных (присоединенных) ионов
ш.gорода или число отданных (принятых) электронов. Без указания кон -
http://mitht.ru/e-library
кретной реакции понятия «эквивалент, срактор и число эквивалентности» не
имеют смысла. Фактор и число эквивалентности связаны между собой
следующим образом - |
fэkВ= 1/zx• |
Например, в реакции |
Nа2СОЗ + 2HCI = 2NaCI + Н20+ СО2 молекула |
Nа2СОз эквивалентна двум протонам. Следовательно, 112 часть e~ молекулы,
взаимодействующая с одним протоном, является эквивалентом. Поэтому
число эквивалентности Nа2СОз равен 2, фактор эквивалентности - 112,
эквивалент - половине молекулы .
2ZNа2СОЗ =2 fэкз{Nа2СОз) = 1/2
Эквивалент вещества, используя фактор эквивалентности, принято записывать fэкз. (Х) Х или ЭХ, но при этом указывать его величину. Например, в
окислительно-восстановительной |
реакции: |
10FеSО4+2КМпО4+8Н2S04=5Fе2(SО4)з+2МпSО4+К2S04+ 8Н20, |
|
1М КМпО4 присоединяет 5е. Zк.мnО4 = 5 |
fэкв(КМnО4) = 1/5 |
Эк.мnО4 эквивалентен 1е.
Следовательно, ЭКМnО4 = /экв (КМnО4 )КМnО4 =1/ 5КМnО4
Принимая во внимание, что понятие моля позволяет пользоваться люБы ии
видами условных· частиц, можно ДаТЬ следующее понятие молярной массы
эквивалента вещества Х.
МОnЯРНая масса Э!С8ИВалента вещесТва Х·- масса одного моля
э!(ВивалеНТQВ этого вешества. равная произведению Фактора зквивале·нтности
[в. (Х) на молярную массу вешества М (Ю.
~олярную массу эквивалента обозначают как М[fэкв (Х) Х], М(ЭХ) или
M(X)lZx. Все формы записи равноценны.
Например, в ранее привед~нных реакциях молярная массазКвивалента
равна:
М(ЭNа2СОЗ
М(ЭКМnО4
) |
- |
м(lАТ |
СО)- М(Nа2 |
СОЗ) - 105,99 -52 99 |
|||
- |
i |
Ha2 |
3 - |
2 |
-- 2 -- ' |
r |
|
) = М(.!. |
|
4)= M(КМn°4) =158,03 = 31,61 Г~ |
|||||
|
|
|
КМnО |
|
|
|
|
|
|
555 |
|
В основе титриметрическоГQ анализа лежИт закон эквивалентов - число эквивалентов взаимодействующих и образующихся веществ равно. Это
означает, что в химической реакции с n эквивалентами одного вещестеа всегда
взаимодействует n эквивалентов второго вешестВ8 и образуется по n
эквивалентов каждQГО продукта.
Поэтому для реакции хх
+ tT = рР + qQ закон эквивалентов
можно записать как: п(Эх) = п(Эт) = П(Эр) = П(Эа}
п[fЭкв(Х)Х] = п[fэК8(Т)Т] =п[fэкв(Р)Р} = п[fэкв(Q)Q] .
Для реакции Н2С204 + 2 NaOH = Na2C204 + 2Н20 эта запись
имеет вид п(1/2 H2C204)=n(1/1NaOH)=n(1/2 Na2C204)=n(1/1 Н20).
http://mitht.ru/e-library
Если fэl<В (Х) =1/1, то его при записи опускают и поэтому выше указанное
моЖНО записать как:
п(1/2 Н2С204) =n(NaOH) =п(1/2 Na2C204) =п( Н20),
2.2. СпосоБЬJ выражения концентрации растворов
Молярная концентрация - отношение количества paCТBopt:ЪHHOГQ вещества к объ~му раствора, Т.е. молярная концентрация - это количество молей paCTBop~HHOГO вещества. находяwееся в 1 л рвствора. Это основной способ
выражения концентрации растворов в соответствии с требованиями июпдк.
Обычно e~ обозначают С (Х). ПОC!lе численного значения пишут молlл или, что
лучше, большую букву «М». |
|
|
С(Х)=n( х) • 1000 =тХ.1000 |
г.деV_объ~м растворавмл |
|
V |
M(x).V' |
. |
Например, C(H2S04) = 0,5 молlл или |
C(H2S04) = 0,5 М. |
Молярная концентрация !квивалента - отношение количества вещества эквивалента в растворе к обыму этого раствора. Т.е. количество молей экви -
валента вещества. нахоАЯщееся в 1л раствора. Форма записи: С(fэкв (Х) Х»
или С(Эх). |
|
|
С(! |
(Х)Х)= n(/экв(Х)Х).1000= |
mХ.I000 |
экв |
V |
М(fэкв(Х)Х).V |
где П(Эх) = n(f31(8 (Х) Х) - количество эквивалентов вещества, моль; V - объём раствора, мл.; тх и М[fэкв (Х) Х] - соответственно растворенная и
молярная масса эквивалента вещества, г.
. При обозначении единиц измерения F1ИШУТ мол/n или М и указывают
фактор эквивалентности или химическую реакцию. Например, 0,5 М H2S04
(fэкв =1/2). Часто вместо указанного обозначения пишут «Н» или используют
термин «нормальны й раствор». Для ранее привед~нного при мера это выглядит
как 0,5 н H2S04 или 0,5 - нормальный раствор H2S04.
Молярная концентрация ЭКВИвалента BcerAa БОЛl"wе (fm (Х) > 1) или.
в крайнем спучае. равна (fao (Х) =1) молярной концентрации раствора.
Связь меж,ду ними определяется соотношением:
С(fэкв(Х)Х= С(Х) =ZeC(X)
fэкв(Х)
Прuмвр. Имеется 0,1 М раствор H2S04. Чему равна его нормальная
концентрация, если fэкв(Н2S04) = 112?
~-iН2S04)= 0;1 =О,2М (илиC(H2S04) =0,2 Н)
2
Титр. масса вещества (в г.), еодержащаяся в 1 мл раствора. Обозначение
т (Х) или Тх, г/мл.
http://mitht.ru/e-library
T(x)=~f
Титр связан с молярной и нормальной концентрацией уравнением
Т(Х) = С(Х) 8 М{Х) =С(fэкв(Х)Х). М(fэкв(Х)Х).
. |
1000 |
1000 |
Титр является частным случаем массовой концентрации, показываЮWЕ
массу вещества (в r.), находящуюся в 1 литре раствоаа.
а (Х)=т (Х).1000 = тХ 81000 г/л
V
В последнее время появилась тенденция вместо понятия «титр использовать понятие «нормировочный коэФФициент»,
Титр раствора по определяемому вещесТВУ • масса определяеМОГ1
компонента Х (в Г.), реагирующая (эквивалентная) с 1 мл раствора титранта А
Он как бы показывает число граммов определяемого вещества Х, реаГИРУЮЩЕ*
с веществом А, содержащемся в 1 мл раствора титранта. В западно~
литературе его называют «титриметрическим эквивалентом».
Т(А!Х)=;;;
Например. T(H2S04l'NaOH)=0,002500 показывает, что 1 мл раствора H2S04 реагирует с 0,002500 г NаОн.
Титр по определяемому веществу связан с молярной и нормальной
концентрацией титранта А следующими соотношениями:
Т(А I Х) = С(А) 8М(fэкв(Х)Х) = Z(A) 8 |
С(А) 8 М(fэкв(Х» == |
1000. fэкв(А) |
1000 |
= С(fэкв(А)А) 8 М(fэкв(Х)Х) ,г/мл.
1000
данный способ выражения концентрации используют, если титрант
применяют для определения только одного вещества. В |
других случаях |
целесообразно пользоваться молярными концентрациями растворов.
Поправочнь.Й коэфФициент • число. показывающее во сколько раз
практическаЯ концентрация (навеска) больше или меньше заданной (расчетной. теоретической).
к = nрuготовленная -концентрация = |
взятая - навеска |
задаваемая - концентрация |
необходимая - навеска |
Например, Необходимо приготовить 100 мл 0,1 М раствора Н2С20482Н20.
fэкв(Н2С20482Н20) =1/2.
Расч!т показывает, что следует взять навеску, равную 0,6304 г.
Практически взяли 0,6310 г. Поэтому К = 0,631010,6304 = 1.0010.
Обычно записывают теоретическую расчетную концентрацию, а рядом
указывают поправочный коэффициент. Для привед!нноro примера:
С(1/2 Н2С20482Н20) = 0,1 М (К = 1,0010).
http://mitht.ru/e-library
Обычно записыва~т теоретическую расчётную концентрацию, а· рядом укаэы ают поправочныи коэффициент. Для приввдEМiного примера:
С(1/2 Н2С204.2Н20) = 0,1 М (К =1,0010).
Зная поправочный коэффициент, можно рассчитSТb концентрацию и массу определяемого вещества. Для этого результат, рассчитанный по номинальной
(задаваемой) концентрации, умножают на поправочный коэффициент.
Спр = К.Сзад. Тпр = к.Тзад. |
тпр = к.mэад. |
Этот способ выражения концентрации удобен при серийных определениях.
Его широко применяют в производственном контроле, в цеховых и заводских
лабораториях.
3. ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ТИТРИМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Каждая титриметрическая система включает в себя три обязательные составляющие: анализируемый объект, титрант и индикатор.
3.1. Анanиэируемый объект. Его подготовка
Непосредственное титрование определяемого компонента (иона, молекулы)
возможно не всегда. Как правило, титрованию предшествует процесс подго - товки анализируемой пробы, который включает: а) перевод определяемого компонента в удобную для анализа форму; б) устранение мешающего влияния· дрyrих присутствующих компонентов; В} создание благоприятных условий для
проведения анализа и измерения аналитического сигнала, Т.е. для титрования.
3.1.1. РАЗЛОЖЕНИЕ ОБЪЕКТА. ПЕРЕВОД В РАСТВОР
При титриметрических определениях компоненты анализируемого объекта
переводят в раствор. Общие способы перевода, не зависящие от его природы,
чрезвы айноo сложны, трудоёмки и дороги; в' общем случае, крайне
нерациональны. По этой причине часто даже .считают, что их не существует.
Возможность применения того или иного конкретного метода подготовки определяется составом и свойствами анализируемой пробы, решаемыми
задачами и, не в малой степени, имеющимися возможностями.
Pacтsop анализируемой пробы тв~pдoгo вещества можно получить, раз -
ложив её «мокрым» (водой ими растворами соответствующих реагентов) или
«сухим» (смавлением или спеканием со специальными веществами - плавня
ми) способами, а также при использовании некоторых специальных методов.
Некоторые неорганические вещества, как например, соли, гидроксиды
щелочных металлов, магния и аммония, а таюке.органические соединения типа
низших и многоатомных спиртов, аминокислот, гидрохлоридов аминов, низших
карбоксилатов щелочных металлов, мочевины и Т.д., можно перевести в
раствор без изменения их состава, растворяя в воде. оБы ноo для растворения ~ 1 r пробы следует брать -15-25 мл воды.
Многие неорганические материалы (металлы, сплавы, минералы, руды,
стекла, керамика, полупроводники, в частности ВТСП, соли многофунк -
http://mitht.ru/e-library
I1ls>нальных кислот и оснований) нерacrворимы в воде. Для их перееода в
раствор ПРИХОДИТСЯ применять различные кислоты и их смеси при наrpeвани!~.
часто даже при температуре их кипения. При этом образуются новые соединения (соли), хорошо растворимые в воде. Процесс вскрытия проводят в кварцевых' стеклоуглеродных, фторопластовых и платиновых сосудах. В
последнее время всё большее применение находят аналитические автоклавы,
работающие при повышенных давлениях (до 8 Мпа), благодаря чему удаётся
разложить вещества, не взаимодействующие с реагентами - sскрывателями
при обычных условиях, уменьшить расход последних, избежать потерь из-за разбрызгивания и улетучивание веществ. Обычно используют минеральные
кислоты - HCI, НNОз, H2S04, НСI04, HF, НзРО4 а таюке их смеси друг с другом
{НС! и НNОз, НС! и H2S04, НNОз и H2S04, HF и НNОз, HF и НзВОз; H2S04,
НСlO4 и НзРО4} или со ..::пециальны ии добавками (Н202, ВГ2. ОКСИКИСЛОТt:>I). Для
ускорения процесса разложения ими иногда используют катализаторы.
Например, в присутствии НзВОз заметно возрастает скорость растворения е HF
сплавов МНОiИХ редких элементов, природных' фосфатов и керамических
материалов. Окисление многих органических материалов концентрированной
H2S04 ускоряется в присутствии CUS04, HgS04, Mn02 Н2SеОз·
Значительно реже проеодят разложение растворами оснований (щелочей) и солей - NaOH, КОН, NaOH + Н202, NНЗ.Н20, Nа2СОЗ, (NH 4)2СОЗ, CUS04,
HgCI2
Указанные соединения применяют главным образом для перевода в
раствор анионов, а таюке растворения материалов, содержащих Zn, AI, Ga, In, Si, Ge, V, Ма, W, с образованием соответствующих солей щелочных металлов-
цинкатав (Na2Zn02), ,алюминатов (NaA102, NаЗДlOз) галлатов (NазGаОз), сили
катов (Nа2SiOз) и т.Д. В ряде случаев для растворения используют ферменты.
Например, одним из способов перевада в раствор высокомолекулярных
соединений типа белков является ферментативный гидролиз, когда роль
ферментов выполняют некоторые протеины (трипсин, папаин).
Если «мокрое» разложение не приводит к полноте перевода определяемого компонента в раствор, то применяют сплавление и (ли) спекание. Эти методt:>1 особенно эффективны при анализе неорганических веществ. При смавлении
тонко измельченный образец перемешивают с 5 - 40-кратным избытком ВСКРЬfвающего реагента, нагревают (400-12000С) в течение определенного промежутка времени (2 - 120 мин) до образования прозрачного плава,
охлаждают его и затем растворяют в воде или кислотах. Плавни по своему
характеру. могут быть щелочными (карбонаты, гидроксиды, пероксиды, борат!:>! щелочных металлов и их смеси), кислыми (КНSО-4, I<2S207, 820з) окисли - тельными (щелочные плавни с добавкой окисляющих веществ - КNОз, NаNОз,
КСlOз, Na202) и восстановительными (щелочные мэвни с добавкой S).
Используемые плавни должны обладать свойствами противоположными по
сравнению со свойствами анализируемого объекта. При спекании измель -
ченный образец смешивают с 2 - 4 -кретным избытком вскрывающего реагента,
нагревают (500-15000С) в течение 20-30 мин. в твердой фазе, спек охлаждают
http://mitht.ru/e-library
t6aTeM растворяЮ'r в воде или кислотах. Спекание более просто и быстро, чем
сплавление. Наиболее' распространеННl.lЭ смеси р,nя с;пsкания содержат
Nа2СОЗ и добавки оксидов металлов (Zn, Мп, Fe, Са, Mg), Н2С204, КNОз,
Nа2В407,СаСОз, NH4CI.
3.1.2. УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ.
Часто бывает невозможно качественно провести определение без
устранения мешающего влияния сопутствующих вещесте и предварительного
концентрирования определяемого компонента. Достигнуть данного эффекта
можно двумя путями - маскированием и разделением (отделением).
Маскирование - перевод мешающих компонентов в неактивную форму, Т.е.
в состояние, в котором они не могут вступать в те же реакции, с теми же
веществами, что И определяемый компонент. Это достигается путем изменения степени окисления, образования устойчивого комплексного иона, придания кинетической «инертности» и T'n., Т.е. в результате проведения соответству -
ющих операций в анализируемой системе. При этом дезактивированные
«мешающие» компоненты остаются в ней же; происходит как-бы внутреннее разделение. Например, прямое титрование комплексоном 111 катиона цинка в
присутствии Fe(lII) невозможно. Если же в анализируемый раствор ввести F- ,то
образуется устойчивы й ком'плексный ион [FeF6]3-'не вступающий во взаимо -
действие с комплексоном. Как следствие, комплексонометрическое титрование
Zn2+ становится возможным.
В ХИМИ'-jеском анализе в качестве маскирующих средств (маскирователей) используют - комnлексоны, оксикиcnоты (винная, лимонная, салициловая), полифосфаты (пира- и триполифосфаты натрия), аммиак и полиамины (этилен
диамин), глицерин, тиомочевину, галогенид-, цианИД- и тиосульфат-ионы.
Достаточно часто необходимый эффект можно получить, проводя процесс демаскирования, Т.е. снятия маскирующего воздействия. Например, если к
раствору, содержащему комплексные ионы [Zn(CN)4]2- и [Cd(CN)4J 2-,
добавить формальдегид, то они разрушаются вследствие исчезновения CN-,
катионы Zn2+ и Cd2+ освобождаются и в результате их уже можно оттитров~ть
ранее указанным комплексоном.
CN- + НС(О)Н +H20~HO-CH2 -CN +ОН-
Если маскированием не удается создать условия для анализа определя
емого компонента, то мешающие вещества до выполнения анализа следует от -
делить. Бывает также, что хотя условия определения благоприятны, но прове -
СТи его все равно невозможно, посколы<у концентрация определяемого КОМПО -
мента мала, она ниже предела обнаружения метода. В таких случаях необхо -
димо проводить предварительный процесс повышения концентрации, Т.е. кон центрирование. Как правило, раздепение (отделение) и концентрирование со - путствуют друг другу. Для их осуществления используют одни и те же методы.
http://mitht.ru/e-library
3.1.3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА ДЛЯ ТИТРОВАНИЯ
Заключительной стадией подготовки раствора для титрования является создание в нем определенной концентрации определяемого компонента. Это
достигается путем растворения анализируемой навески или ранее подготов - ленного раствора в определённом, точно известном объеме - мерной колбе.
Последняя выбирается таким образом, чтобы моль-эквивалентная (нормаль -
ная) концентрация приготовленного раствора была близка к концентрации раствора титранта и обеспечивала возможность повторения титрования
необходимое число раз. Допускается отклонение концентрации приготовлен -
ного раствора от концентрации титранта на 20-30%. Придерживаясь указан -,
наго положения всегда можно рассчитать необходимую величину навескиI
анализируемого вещества или объёма, имеющегося его раствора, при иэвест -
ном объёме мерной колбы и наоборот, объём необходимой мерной колбы при
известной величине навески или приблизительно известной концентрации
исходного анализируемого раствора. |
С(fэкв(Х)Х) = С(fЭКв(Т)Т) |
Количество эквивалентов определяемого вещества в навеске (объёме ис ХОДного раствора) и приготовлвнном по ней (ему) растворе в объёме мерной
колбы одинаково. n(fэкв(Х)Х)тв = n(fэкв(Х)Х)расm.
т(Х) С(fЖ6(Х)Х) 8 VМК С(fЭК6 (Т)Т) 8 VМК
-_-:...~--= |
]000 |
=-...:~.:.::...;:......:.......;....---==- |
М(fЭК6 (Х)Х) |
1000 |
Величина навески для приготовления Vмк мл анализируемого раствора:
т(Х) =С(fэкв(Т)Т)8Vмк 8М(fэкв(Х)Х) Г.
1000
Пример. Рассчитать массу навески Na2B407810H20, необходимой ДЛЯ
приготовления в мерной колбе емкостью 200,0 мл раствора, который будет
использован ДЛЯ стандартизации ранее приготовленного -0,1 М раствора НСI .
m(Na В О 810Н 0)= 0,18200,08190,67 =381г. 2 4 7 2 1000 '
В случае приготовления раствора разбавлением:
n(fэl..'6(Х)Х)исх.раст = n(fэкв (Х)Х)nриг.раст·
С(fэк.в(Х)Х)исх • Vucx = С(fэкв (Х)Х)npuг • Vмк =С(fэкв(Т)Т). Vмк.
Таким образом, ДЛЯ приготовления раствора в объёме Vмк мерной колбы
необходимо взять следующий объём исходного раствора, Т.е. концентрацию
которого хотят определить:
V.=с(fэкв(Т)Т) 8 VMK мл
исх C(fucx(X)X)"
http://mitht.ru/e-library
Пример. Рассчитать объАм раствора трилона Б с концентрацией -{) 1 м
необходимый для приготовления раствора е мерной колб~ емкостыо 250.0 ~-!..'1:
если его стандартизация будет проводиться по 0,02516 М раствору сульфата
магния.
V(Na2 H 2Y) =O,0251~;250,O =62,9~З МЛ.
,
3.2. Титранты. ПриroТОВllение и стандартизация
Реагент. добавляемый к анализируемому веществу (раствору). называют
титрантом. Он может бьггь газообразным, твёрдым или жидким. Однако, во
всех |
случаях он содержит активное вещество Т в точно известной |
концентрации, которое принимает участие в реакции титрования.
Наиболее часто в титриметрическом анализе в качестве титрантов
используют растворы точно известной концентрации. Такие растворы
принято называть стаНдартными ми рабочими. Чтобы подчеркнуть факт и
природу метода установления концентрации, их называют стандартизован
HыMи. титрованными. а сам проuесс установления (нахождения) концентрации активного агента в растворе - стандартизаuиеЙ.
Титранты, независимо от их агрегатного состояния, должны удовлетворять ряду требований. Они должны: а) легко и быстро приготавливаться; б)
анализироваться просты ии и общедоступными методами; в) растворяться
(смешиваться) в необходимых соотношениях с титруемым раствором; г) быть
устойчивыми в течение достаточно длительного времени; д) иметь «силу» (основноеть; кислотность; осаждающую, коммексующую, окислительНО восстановительную способность), обеспечивающую возможность количественного взаимодействия даже с самым «слабым» определяемым
компонентом; е) бьггь окрашенными.
Состав и природа титрантов не должна изменяться вследствие
улетучивания, поглощения или участия в побочной реакции с каким-либо
компонентом. Возможность протекания любого из указанных процессов следует
принимать во внимание на практике. Так, растворы сильных оснований склонны
к поглощению летучих «кислых» составляющих (СО2, 802, HCI) окружающей
среды. При этом происходит изменение концен:рации и состава растворов, Т.к.
в них наряду с основаниями уже присутствуют образовавшиеся соли
(карбонаты, сульфиты,' хлориды). В некоторых случаях в результате
псглощения вредных составляющих атмосферы может происходить полное
исчезновение исходных свойств титрантов. Например, такое явление имеет
место при поглощении кислорода воздуха стандартными растворами сильных
восстановителей (ТI.+3I V+2 ,.820з-2 и Т.д.), а также при поглощении диоксида углерода из воздуха растворами.
http://mitht.ru/e-library