Вопросы и задачи

1. Какие методы титрования относят к комплексометрическим?

2. Какие соединения получили название «комплексоны»? Почему наиболее часто применяют комплексон III (ЭДТА)?

3. Напишите в общем виде реакцию взаимодействия ЭДТА с катионом определяемого металла.

4. Катионы каких металлов можно определять комплексонометрически?

5. Как можно определить точку эквивалентности в методе комплексонометрического титрования?

6. Как в комплексонометрии учитывается влияние рН?

7. Перечислите наиболее часто применяемые металлохромные индикаторы. Каков механизм их действия?

8. Каковы особенности комплексонометрического титрования по замещению и по остатку?

9. Как приготовить стандартный раствор комплексона III?

10. Какие вещества используют для стандартизации раствора комплексона III?

11. Для чего к исследуемому раствору добавляют аммиачную буферную смесь?

12. На чем основано определение кальция и магния при совместном присутствии?

13. Как определяют жесткость воды комплексонометрически?

14. Чему равна жесткость воды, если на титрование 20,00 мл ее израсходовано 2,30 мл 0,1 н. раствора ЭДТА? Ответ: 11,5 ммоль/л.

15. Вычислите процентное содержание СаСО₃ и MgCO₃ в известняке, если после растворения 1,0000 г пробы и соответствующей обработки объем раствора довели водой до 100,0 мл и на титрование 20,00 мл его для определение суммы Са²⁺ и Mg²⁺ затратили 19,25 мл 0,0510 М раствора комплексона III, а на титрование Mg²⁺ израсходовали 6,26 мл того же раствора.

Ответ: 33,43 % СаСО₃, 3,56 % МgCO₃.

16. Какую навеску силиката, содержащего около 20 % Al₂O₃, следует взять для анализа, чтобы после сплавления и соответствующей обработки пробы Al был отделен и оттитрован 10,00 мл 0,1 М раствора ЭДТА? Ответ: 0,26 г.

17. Чему равно процентное содержание Mn в медном сплаве, если после растворения 0,2062 г пробы и маскировки мешающих элементов Mn оттитрован 15,42 мл 0,0500 М раствора ЭДТА? Ответ: 16,32 %.

18. Навеску соли магния 0,2000 г растворили в мерной колбе емкостью 100 мл. На титрование 20,00 этого раствора израсходовали 20,25 мл 0,02500 М раствора ЭДТА. Вычислить процентное содержание магния в соли.

Ответ: 8,00 % .

Глава 11. Методы маскирования, разделения и концентрирования

В практике химического анализа бывает так, что применяемый метод обнаружения или определения нужного компонента не обеспечивает надежных результатов без предварительного устранения влияния мешающих компонентов. Устранить такое влияние можно двумя способами: маскированием или разделением.

11.1. Маскирование

Маскирование – это перевод мешающих компонентов в такую форму, которая уже не оказывает мешающего влияния. Этот процесс можно рассматривать как торможение или полное подавление химической реакции в присутствии веществ, способных изменить ее направление или скорость. При этом не происходит образования новой фазы, в чем и состоит основное преимущество маскирования перед разделением, поскольку исключаются операции, связанные с отделением фаз друг от друга. Различают два вида маскирования – термодинамическое (равновесное) и кинетическое (неравновесное). При термодинамическом маскировании создают условия, при которых условна константа реакции понижается до такой степени, что реакция идет незначительно. Концентрация маскируемого компонента становится недостаточной для того, чтобы надежно зафиксировать аналитический сигнал. Кинетическое маскирование основано на увеличении разницы между скоростями реакции маскируемого и определяемого веществ с одним и тем же реагентом. Например, индуцированная реакция c Cl^– в присутствии Fe (II) замедляется, если добавлены фосфат-ионы.

Для оценки эффективности маскирования пользуются индексом маскирования. Это логарифм отношения общей концентрации мешающего вещества к его концентрации, оставшейся не связанной.

Выделяют несколько групп маскирующих веществ.

1. Вещества, образующие с мешающими веществами более устойчивые соединения, чем с определяемыми. Например, образование комплекса Fe (III) с тиоцианат-ионом красного цвета можно предотвратить введением в раствор фторида натрия. Фторид-ионы связывают Fe (III) в бесцветный комплекс [FeF₆]^3–, более устойчивый, чем ,что позволяет устранить мешающее влияние Fe (III) при обнаружении, например, Co (II) в виде комплекса синего цвета [Co(SCN)_n]^n-2.

2. Вещества, предотвращающие кислотно-основные реакции с образование малорастворимых гидроксидов. Например, в присутствии винной кислоты Fe(OH)₃не осаждается аммиаком вплоть до pH 9–10.

3. Вещества, изменяющие степень окисления мешающего иона. Например, для устранения мешающего влияния Cr (III) при комплексонометрическом титровании алюминия и железа рекомендуется его окислить до Cr (VI).

4. Вещества, осаждающие мешающие ионы, но осадок при этом можно не отделять. Например, при комплексонометрическом титровании кальция в присутствии магния, который осаждают в виде гидроксида, но не отделяют. Иногда маскирование сочетает указанные приемы.