Методи редоксиметрії

План

1. Теоретичні основи та класифікація методів окисно-відновного титрування.

2. Способи титрування.

3. Крива титрування.

4. Способи визначення кінцевої точки титрування. Редокс-індикатори.

5. Практичне використання.

Література:

1. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн.2. Методы химического анализа: Учеб. для вузов/ Ю.А.Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева и др. Под ред. Ю.А.Золотова. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. Шк.; 2000. – 494с.

2. Аналітична хімія: Навч. посіб. для фармац. вузів та ф-тів ІІІ- ІV рівня акредитації/ В.В.Болотов, О.М.Свєчнікова, С.В.Колісник, Т.В.Жукова та інші. – Х.: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2004. – 480с.

3. Пономарёв В.Д. Аналитическая химия (в двух частях). Учебник для фармац. И фак. Мед. Ин-тов. – М.: Высш.школа, 1982. Ч.2.Количественный анализ.288с.

4. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн.1: Титриметрические и гравиметрический методы анализа: учеб. для студ. вузов, обучающихся по химико-технол. спец./ В.П.Васильев. – 5-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2005. – 366с.

5. Белявская Т.А. Практическое руководство по гравиметрии и титриметрии: Учеб. Пособие. – М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1986. – 159с.

6. Конспект лекций по аналитической химии./ Под ред. В.В.Болотова. – Х.: Изд-во НфаУ «Оригинал», 2005. – 197с.

7. Аналитическая химия в схемах и таблицах: Справочник для студ. Фармац. вузов/ В.В.Болотов, Т.В.Жукова, Е.Е.Микитенко и др.; Под общ. Ред. В.В.Болотова. – Х.: Изд-во НФАУ: Золотые страницы, 2002 – 172с,

1.Теоретичні основи та класифікація методів окисно-відновного титрування

Методи окисно-відновного титрування базуються на використанні реакцій переносу електронів від одного іону (атома, молекули) до іншого, тобто, на окисно-відновних реакціях. Відомо більш ніж 90 000 окисно-відновних реакцій. Методи окисно-відновного титрування є найбільш розповсюдженими і універсальними методами титримеричного аналізу і дозволяють прямим або непрямим способом визначати практично всі неорганічні сполуки. Крім того, методи редоксиметрії придатні для визначення багатьох органічних сполук, більшість з яких є потенційними відновниками.

В залежності від властивостей титранта, що використовують, розрізнюють оксидиметрію та редоксиметрію.

Оксидиметрія – метод визначення відновників шляхом титрування їх стандартними розчинами окисників. Наприклад, в перманганатометрії в якості титранта використовують розчин KMnO₄, в броматометрії – розчин KBrO₃, в біхроматометрії – розчин K₂Cr₂O₇.

Редоксиметрія - метод визначення окисників шляхом титрування їх стандартними розчинами відновників. Наприклад, в гідразинометрії в якості титранта використовують розчин гідразина гідрохлорида, в аскорбінометрії – розчин аскорбінової кислоти, в ферометрії – розчини солей Феруму (ІІ).

2. Способи титрування

В методах окисно-відновного аналізу використовують способи прямого та непрямого титрування (зворотного та замісникового).

Пряме титрування використовують в тих випадках , коли швидкість реакції достатньо велика, а ЕРС >0,4 В, що забезпечує повноту її протікання.

Зворотне титрування використовують, коли реакція протікає повільно і на її завершення потрібний час, а також для визначення летючих речовин та їх сполук, які безпосередньо не реагують з титрантом.

Наприклад, при йодометричному визначенні сульфід-іонів до розчину, що аналізують, додають точно відомий надлишок стандартного розчину йоду, залишок якого відтитровують стандартним розчином натрію тіосульфата відповідно рівнянню:

-2e + H₂S ↔ S↓ + 2H⁺ |1

+2е + [I₃]^- ↔ 3I^- |1

H₂S + [I₃]^- → S↓ + 2H⁺ + 3I^-

+2е + [I₃]^- ↔ 3I^- |1

-2e + 2S₂O₃^2- ↔ S₄O₆^2- |1

[I₃]^- + 2S₂O₃^2- ↔ S₄O₆^2- + 3I^-

Для зворотного перманганатометричного визначення солей кальцію, які безпосередньо не окиснюються калію перманганатом, до їх розчину додають відомий об’єм надлишку стандартного розчину амонію оксалату, залишок якого відтитровують стандартним розчином KMnO₄:

1.Ca²⁺ + C₂O₄^2-(надл.) ↔ CaC₂O₄↓ + C₂O₄^2-(зал.)

2. -2е + C₂O₄^2-↔ 2СО₂↑ |5

+5e + MnO₄^- + 8H⁺ ↔ Mn²⁺+4H₂O |2

2MnO₄^- + 5C₂O₄^2-(зал.) + 16Н⁺ →→2Mn²⁺ + 10СО₂↑+ 8H₂O

Титрування за способом заміщення використовують в тих випадках, коли визначувана речовина не реагує з титрантом або реакція не стехіометрична.

Так, при йодометричному визначенні сильних окисників в кислому середовищі до їх розчину додають надлишок калію йодиду. При цьому виділяється йод, який відтитровують стандартним розчином натрію тіосульфату.

1) +6e+Cr₂O₇^2-+14H⁺↔2Cr³⁺+7H₂O |1

-2е + 3I^-↔ [I₃]^- |3

Cr₂O₇^2-+14H⁺+9I^- ↔2Cr³⁺+7H₂O+3[I₃]^-

2) [I₃]^- + 2S₂O₃^2- ↔ S₄O₆^2- + 3I^-

Для перманганатометричного визначення солей кальцію способом заміщення проводять наступні операції: до розчину солі кальцію додають розчин амонію оксалату до повного осадження кальцію оксалату:

Ca²⁺ + C₂O₄^2-↔ CaC₂O₄↓

Осад відфільтровують, промивають та обробляють розчином сульфатної кислоти. Оксалатну кислоту, яка виділяється в кількості, еквівалентній солі кальцію, відтитровують стандартним розчином калію перманганату:

CaC₂O₄↓ + 2H⁺ + SO₄^2- ↔ CaSO₄↓ + H₂C₂O₄

2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄ + 6Н⁺ →2Mn²⁺ + 10СО₂↑+ 8H₂O