50.Количественный анализ . Титриметрический (объемный) анализ
Молярная концентрация сэ = nэ/V, где nэ – количество вещества эквивалентов, моль; V– объем раствора, л; единица измерения концентрации – моль/л.
Количество вещества эквивалента (nэ) nэ = m/Mэ = cэ V, где m – масса вещества, г; Mэ – молярная масса эквивалента, г/моль, V – объем раствора, л.
Закон эквивалентов: nэ(А) = nэ(В) или
Титр – количество граммов растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора.
титр по определяемому веществу – количество граммов определяемого вещества, которое реагирует с 1 мл титранта
Прямое титрование – простейший прием титрования, заключающийся в том, что к определенному объему раствора определяемого вещества (А) по каплям приливают титрант (рабочий раствор) вещества (В)
Обратное титрование – процесс титрования, при котором к определенному объему раствора определяемого вещества (А) приливают точно известный объем титранта (В1), взятого в избытке. Избыток не вошедшего в реакцию вещества (В1) оттитровывают раствором другого титранта (В2) точно известной концентрации
Заместительное титрование. Процесс титрования, при котором к определяемому веществу (А) прибавляют вспомогательное вещество (Р), реагирующее с ним с выделением эквивалентного количества нового вещества (А1), которое оттитровывают соответствующим титрантом (В). Таким образом, вместо непосредственного титрования определяемого вещества (А) титруют его заместитель (А1). Так как количества A и A1 эквивалентны, то количество вещества эквивалента определяемого вещества nэ(А) равно количеству вещества эквивалента титранта nэ(В):
51. Жесткость воды. Определение жесткости воды
Гидрокарбонатная (временная) жесткость обусловлена присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния: Са(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Она почти полностью устраняется при кипячении воды, так как растворимые гидрокарбонаты при этом разлагаются с образованием нерастворимых карбонатов кальция и магния и гидроксо-карбонатов магния:
Са(HCO3)2 = CaCO3↓ + CO2↑ + H2O
Mg(HCO3)2 = MgCO3↓ + CO2↑ + H2O
2Mg(HCO3)2 = (MgOH)2CO3↓ + 3CO2↑ + H2O
Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней преимущественно сульфатов и хлоридов кальция и магния и при кипячении не устраняется.
Сумма величин временной и постоянной жесткости составляет общую жесткость воды:
Жобщ. = Жвр. + Жпост.
Существуют различные способы определения жесткости воды: определение временной жесткости с помощью метода нейтрализации; комплексонометрический метод определения общей жесткости.
Гидрокарбонатная жесткость воды определяется титрованием воды раствором соляной кислоты в присутствии метилового оранжевого, так как рН в точке эквивалентности находится в области перехода окраски этого индикатора.
Са(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2Н2CO3
Mg(HCO3)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2CO3
До начала титрования рН раствора гидрокарбонатов кальция и магния больше 7 за счет гидролиза солей с участием аниона слабой кислоты. В точке эквивалентности раствор имеет слабокислую реакцию, обусловленную диссоциацией слабой угольной кислоты:
Н2CO3 ↔ HCO3¯ + Н+
Жвр (Н2O) = сэ(солей) • 1000 (ммоль/л).
Общая жесткость воды (общее содержание ионов кальция и магния) определяется с использованием метода комплексонометрии.
Жпост (Н2O) = сэ(солей) • 1000 (ммоль/л).