Контрольні питання до аудиторної та позааудиторної роботи студентів

1. Поняття комплексонів, їх характеристика і властивості.

2. Які методи комплексонометричного титрування вам відомі? їх суть та можливості.

3. Металохромні індикатори. Механізм їх дії.

4. Користуючись літературою основного списку, дайте характеристи­ку особливостей комплексонометричного визначення:

1) Co²⁺, Ni²⁺;

2) Pb²⁺ з осаду PbSO₄;

3) Mg²⁺ з осаду Mg₂P₂O₇;

4) Ca²⁺ та Fe³⁺.

5. Розрахуйте величину наважки трилону Б, необхідну для приготування 200 см³ 0,02 моль/дм³ розчину. Відповідь: 1,49 г.

6. 25,00 см³ розчину, що містить 0,7200 г солі алюмінію в 100 см³, обробили 20,00 см³ розчину 0,1024 моль/дм³ трилону Б. Надлишок реагенту відтитрували 22,08 см³ розчину 0,0503 моль/дм³ цинку (II) сульфату. Визначити масову відсоткову частку алюміній(ІІІ)-іонів у зразку. Відповідь: 15,44 %.

2.4.4 Окисно - відновне титрування

Методи окисно-відновного титрування побудовані на використанні реакцій, пов'язаних з переносом електронів, тобто окисно-відновних процесів. Вони є найбільш поширеними і уні­версальними методами титриметричного аналізу і дозволяють пря­мо і непрямо визначати всі неорганічні речовини. Крім того, ме­тоди окисно-відновного титрування придатні для визначення багатьох органічних сполук, переважна більшість яких є потенційними відновниками. Як стандартні розчини використовують розчини різних окисни­ків або відновників.

У залежності від властивостей титранту, що використовують, розрізняють:

• оксидиметрію;

• редуктометрію.

Оксидиметрія — метод визначення відновників шляхом тит­рування їх стандартними розчинами окисників. Наприклад: у перманганатометрії як титрант використовують розчин калію перманганату, у броматометрії — розчин калію бромату (V), у хро­матометрії — розчин дикалію хромату (дихромату).

Редуктометрія — метод визначення окисників шляхом титру­вання їх стандартними розчинами відновників. Наприклад: у гідразинометрії як титрант використовують розчин гідразину гідроген-хлориду, в аскорбінометрії — розчини аскорбінової кислоти, у ферометрії — розчини солей ферум(ІІ)-катіона.

Реакції, які застосовуються в методі окисно-відновного титру­вання, повинні відповідати загальним вимогам, які висувають до реакцій в титриметричному аналізі, тобто повинні перебігати швид­ко, кількісно, стехіометрично.

Але багато реакцій окиснення-відновлення перебігають повіль­но, що пов'язано з їх багатостадійністю.

У ході реакції часто проходить утворення проміжних сполук, радикалів. Хімічна активність таких сполук буває вище, ніж ви­хідних речовин, що нерідко є причиною перебігу різних побічних реакцій. Стехіометрична реакція окиснення-відновлення є сумою окремих стадій, а швидкість сумарної реакції буде визначатися самою повільною стадією. Складний механізм перебігу оксред-реакцій, наявність у системі проміжних продуктів відкривають широкі можливості впливу на їх швидкість зміною умов прове­дення: концентрацій реагентів, температури розчину, введення каталізаторів.

У методах окисно-відновного титрування використовують пря­ме, зворотне, замісне титрування.

Пряме титрування використовують у тих випадках, коли швид­кість реакції досить велика, що забезпечує повноту її перебігу.

Зворотне титрування використовують, якщо реакція перебігає повільно та для її завершення потрібний час, а також для визна­чення летких сполук та тих, що прямо не реагують з титрантом Наприклад, при йодиметричному титруванні сульфід-іонів до їх розчину додають точно відомий надлишок стандартного розчи­ну йоду, залишок якого відтитровують стандартним розчином на­трію тіосульфату.

Титрування за способом заміщення використовують у тих ви­падках, коли досліджувана речовина не реагує з титрантом або реакція не стехіометрична. Так, при йодиметричному визначенні сильних окисників у кислому середовищі до їх розчину додають надлишок розчину калію йодиду. Дийод, який виділився при цьо­му, відтитровують стандартним розчином натрію тіосульфату.

Визначення кінцевої точки титрування в оксеред-методах здійснюють без індикаторним методом або за допомогою спеціфичних та оксеред-індикаторів.

Безіндикаторні методи використовують тоді, коли титр ант забарвлений, а продукт реакції з досліджуваною речовиною – безбарвний (перганатометрія), або в тому випадку, коли продукт реакції має інтенсивне забарвлення (йодометрія, броматометрія).

Вибір оксред-індикаторів здійснюють за кривими титрування при умові, що інтервал переходу індикатору знаходиться в межах стрибка титрування. У тому випадку, коли криву титрування не будують, оксред-індикатори вибирають при порівнянні оксред-потенціалів системи та індикатору.

У деяких методах використовують зворотні рН-індикатори, які руйнуються надлишком титранту, унаслідок чого їх забарвлення незворотно змінюється. Наприклад, у броматометрії як індикатор використовують метиловий оранжевий або метиловий червоний.

Крім внутрішніх індикаторів, у методах окисно-відновного титрування використовують зовнішні та змішані індикатори, на­приклад, в нітритометричному методі аналізу.

При проведенні розрахунків результатів аналізу в методах оки­сно-відновного титрування визначають фактор еквівалентності, враховуючи число прийнятих чи відданих електронів n: f_екв/n.