- •Растворы. Титриметрический анализ.
- •Вода. Свойства воды как растворителя.
- •Растворы. Способы выражения концентраций растворов.
- •Посуда, применяемая в объемном анализе.
- •Титриметрический метод анализа
- •Способы фиксирования точки эквивалентности
- •Теория индикаторов Оствальда.
- •Титранты, их приготовление и стандартизация. Способы титрования.
- •Классификация титриметрических методов анализа
- •Окислительно-восстановительное титрование. Перманганатометрия.
- •Комплексонометрическое титрование
- •Метод осадительного титрования
- •Кривые кислотно-основного титрования
- •Вопросы для самоконтроля
- •Ход работы
- •Сущность работы:
- •Ход работы
- •Сущность работы:
- •Ход работы
- •Сущность работы:
- •Ход работы
- •Сущность работы: Основной реакцией определения ионов серебра является осаждение ионами роданида (метод Фольгарда):
- •Ход работы
- •Тесты для самоконтроля
- •Ответы к тестам
Метод осадительного титрования
Метод осадительного титрования основан на применении в титримет-рии реакций осаждения. Требования к реакциям, предъявляемые в данном методе, сильно ограничивают количество пригодных к использованию реакций осаждения.
Недостатки реакций осаждения в титриметрии:
-
обратимость процесса осаждения;
-
незначительная скорость многих реакций;
-
побочные явления при образовании осадка;
-
трудности при фиксировании точки эквивалентности.
Образующийся осадок должен иметь очень малую растворимость, например для бинарного соединения величина произведения растворимости осадка должна быть не больше 10-10-10-8.
Выпадение осадка в процессе титрования должно происходить быстро, без образования коллоидных или пересыщенных растворов.
Известны следующие методы осадительного титрования:
Аргентометрическое титрование (аргентометрия): титрант — раствор AgN03. Он образует осадки с ионами галогенидов (AgCl, AgBr, Agl), тиоцианатов (AgSCN) и цианидов (AgCN), для определения которых и используется.
Меркурометрическое титрование (меркуриметрия): титрант — раствор Hg2(N03)2. Метод применяют для определения ионов галогенидов (осадки Hg2Cl2, Hg2I2, Hg2Br2), тиоцианатов (осадок Hg2(SCN)2).
Сульфатометрическое титрование (сульфатометрия): титранты — растворы H2S04 и ВаС12. Используют для определения сульфат-ионов и ионов солей бария (осадок BaS04).
Для определения конечной точки титрования с использованием реакций осаждения применяют разные индикаторы. Метод аргентометрии основан на реакции ионов серебра с галогенид- ионами
Ag+ + Сl- = AgCl↓
и используется для определения в воде хлоридов, бромидов и иодидов. В качестве титранта применяют раствор азотнокислого серебра, который является вторичным стандартом, первичным же служит хлорид натрия. Аргентометрия имеет несколько вариантов, которые отличаются применяемыми индикаторами.
В методе Мора таким индикатором является хромат калия, образующий с азотнокислым серебром в точке эквивалентности коричнево-красный осадок Ag2CrO4 растворимость которого выше, чем у галогенидов серебра.
Чтобы не искажались результаты определения, конечная концентрация добавляемого индикатора в растворе не должна быть высокой (< 10-2М). В связи с тем, что в кислой среде Ag2CrO4 растворяется, а в щелочной вместо него выпадает Ag20, титрование проводят при рН 6.5-10.0. Мешает определению присутствие катионов, способных образовывать цветные осадки хроматов (Ва2+, Pb2+, Hg2+), и анионов, дающих осадки с катионами серебра (РО3-, СО32-, S2-). По методу Мора в воде определяют только хлориды и бромиды.
Метод Фаянса отличается от предыдущего тем, что для фиксирования точки эквивалентности используют адсорбционные индикаторы, обладающие яркой окраской и свойствами слабых кислот. При определении в нейтральной среде хлоридов используют флуоресцеин, бромиды и иодиды определяют в кислой среде с эозином. Проводить титрование в кислой среде более удобно, поскольку устраняется мешающее действие легко гидролизующихся ионов, например Fe3+, Al3+.
В качестве индикатора используется часто насыщенный раствор железоаммонийных квасцов. Механизм действия адсорбционных индикаторов заключается в том, что первая избыточная капля титранта, приводя к адсорбции на осадке ионов Ag+, придает ему положительный заряд. Это способствует адсорбции на осадке отрицательно заряженных ионов индикатора Ind-, сопровождаемой изменением цвета осадка, и служит сигналом конца титрования. Точку эквивалентности фиксируют по появлению красной окраски роданида железа. Для предотвращения гидролиза ионов железа титрование ведут в кислой среде.
Кислотно-основное титрование.
Метод кислотно-основного титрования основан на реакции нейтрализации кислоты с щелочью. Этот метод позволяет определить содержание кислот и щелочей в растворе. Сущность метода заключается во взаимодействие катионов водорода и гидроксид иона, приводящее к образованию воды.
H++OH-=H2O
Метод нашел широкое применение в медицинской практике, в частности используется для определения аммиака, кислот в моче, кислотности желудочного сока, состава крови и т.д. Кроме медицинской практики метод применяют при анализе питьевой и сточных вод, пищевых продуктов, объектов окружающей среды.
В реакциях нейтрализации изменяется концентрация ионов водорода. Заканчивается нейтрализация тогда, когда прореагируют эквивалентные количества веществ. Зная объемы растворов реагирующих веществ и концентрацию одного из них, вычисляют концентрация раствора неизвестного вещества.
Кислотно-основное титрование предполагает: выбор титранта, способ его приготовления, способ фиксирования точки эквивалентности.
Для определения концентрации кислот используют буру Na2B4O7 и карбонат натрия Na2CO3, т.к. эти вещества – устойчивые на воздухе соединения и из них можно готовить растворы методом точной навески. Если есть и бура и сода, то в первую очередь берется соединение , которое обладает большей молекулярной массой, что бы ошибка при взвешивании была меньше. Использование этих солей диктуется тем, что они образованы слабой кислотой и сильным основанием, в растворах полностью подвергаются гидролизу с выделением эквивалентного количества щелочи и которое вступает во взаимодействие с кислотой:
Na2B4O7+7H2O=2NaOH+4H3BO3
Na2CO3+ H2O=2NaOH+NaOH
Если Na2CO3 и Na2B4O7 нет, то можно определять концентрацию кислот вторичными стандартами NaOH и КOH, но предварительно нужно установить точную концентрацию этих веществ титрованием щавелевой кислотой.