Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом.

В титриметрическом анализе используют реакции следующих типов:

- нейтрализации;

- комплексообразования;

- осаждения;

- окисления-восстановления.

Реакции, применяемые в титриметрии, должны протекать быстро, стехиометрически и количественно (константа равновесия должна быть более 10⁴). Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, она не может быть использована в титриметрическом анализе.

По типу основной реакции, протекающей при титровании, различают следующие методы титриметрического анализа:

- кислотно-основное титрование;

- комплексонометрическое титрование;

- осадительное титрование;

- окислительно-восстановительное титрование.

Кислотно-основное титрование

Метод кислотно-основного титрования основан на реакции нейтрализации:

Н⁺ + OH^– = Н₂О.

Метод применяется для количественного определения кислот, оснований, солей слабых кислот или слабых оснований.

Основными рабочими растворами в методе кислотно-основного титрования являются растворы сильных кислот (HCl, H₂SO₄, HClO₄ и др.) и сильных оснований ( NaOH, KOH, Ba(OH)₂ и др. ) концентрацией

0,51,0 моль/л. Эти вещества не отвечают всем требованиям, предъявляемым к стандартным веществам, поэтому их рабочие растворы получают следующим образом: готовят растворы приблизительно требуемой концентрации, а затем устанавливают их точную концентрацию по стандартному раствору или первичному стандарту.

Для стандартизации растворов кислот в качестве первичных стандартов используют карбонат натрия Na₂CO₃; декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇10H₂O. Растворы щелочей часто стандартизируют по дигидрату щавелевой кислоты H₂C₂O₄2H₂O; малеиновой кислоте H₂C₄H₄O₄; бензойной кислоте C₆H₅COOH или гидрофталату калия KHC₈H₄O₄.

Контрольные вопросы

1. В чем сущность титриметрического метода анализа? Каковы его преимущества перед другими методами химического анализа?

2. Каким требованиям должны удовлетворять реакции, применяемые в титриметрии?

3. Какие вещества называются “исходными” или “стандартными”? Какие требования к ним предъявляются?

4. Что такое стандартные, стандартизированные и рабочие растворы?

5. Какие стандартные вещества используют для установления титра рабочих растворов в методе кислотно-основного титрования?

6. Какие рабочие растворы применяют в методе кислотно-основного титрования? Как их готовят?

7. Какие способы выражения концентрации растворов наиболее распространены в титриметрических методах анализа?

8. Как проводятся титриметрические определения по способам пипетирования и отдельных навесок?

9. В чем сущность методов прямого, обратного и косвенного титрования?

10. Что представляют собой кривые титрования в методе кислотно-основного титрования? Для какой цели они строятся?

11. Что такое точка эквивалентности и как она фиксируется в процессе титрования?

12. В каких случаях точка эквивалентности лежит при pH=7, pH>7, pH<7?

13. Что такое скачок титрования? Какие факторы влияют на его величину?

14. Что представляют собой индикаторы, применяемые в методе кислотно-основного титрования? Как объяснить изменение их окраски при изменении pH раствора с точки зрения ионной теории индикаторов?

15. В чем заключается сущность хромофорной теории индикаторов? Что представляют собой хромогенные группы, хромофорные системы? Как объяснить изменение окраски pH-индикаторов при изменении pH согласно хромофорной теории?

16. Что такое интервал перехода окраски и показатель титрования pH-индикаторов?

17. Что такое индикаторная ошибка титрования? Перечислите основные типы индикаторных ошибок титрования.

18. Почему не следует брать много индикатора при титровании?

19. Почему титр растворов HCl или H₂SO₄ нельзя найти по точной навеске концентрированной кислоты? Как готовят стандартные растворы этих кислот?