В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 71
Текст из файла (страница 71)
К10, может быть применен для установки титра кислот, так как в растворе, содержащем 1Оз и Г, протекает реакция: !О + 51 + 6Н+ — ь 31» + ЗН 0 » Конечно, если прн проверке емкости мерной колбы (см. 6 5!) было найдено, что емкость ее не равна 250,0 мл, то врн вычнсленнн следует употреблять ее действнтельную, т. е. найденную на опыте, емкость. То же относятся н к емкости пипетки. К точному объему титрованного раствора К10з добавляют в избытке К1 и Ыаа5тО» для связывания 1т! 23 Оз + !2 — » 3406 + 2г 4 59. Г/рнгогоеление рабочего татроганного раствора НС! 297 затем метнловый оранжевый и титруют кислотой. Пока в растворе есть 1Оз цвет индикатора изменяться не будет, но как только весь иодат прореагирует, лишняя капля кислоты изменит цвет метилового оранжевого.
Приготовление раствора соляной кислоты. Один литр 0,1 н. раствора соляной кислоты содержит 3,646 г (или округленно 3,6 г) НС!. Сначала вычисляют, в каком объеме концентрированной соляной кислоты (плотность 1,19 г/см') содержится такое количество НС!. Для расчета пользуются таблицей плотностей растворов сильных кислот и щелочей, по которой находит, что соляная кислота плотностью 1,19 г/см' содержит 38е/е НС!. Отсюда можно составить пропорцию: в !00 г раствора НС! содержнтся 38 г НС! в х в» НС!» 3,6г НС! 100 ° 3,6 х ' 9,6 г 38 Для пересчета найденного весового количества кислоты на объем (У) ее нужно вычисленное количество поделить на плотность кислоты (1,19 в/сиз), Таким образом У = 9,6: 1,! 9 = 8,! мл Приблизительно отмерив вычисленный объем (8 — 9 мл ) концентрированной Н С! при помощи маленькой мензурки, р азба вляют кислоту дистиллированной водой до 1 л в большом мерном цилиндре.
Полученный раствор тщательно перемешивают. Титрование. Приготовив нужные растворы, приступают к тнтрованию. Бюретку тщательно моют и под конец ополаскивают 2 раза небольшим количеством приготовленного раствора НС1, чтобы удалить из нее остаток воды. После этого бюретку наполняют почти доверху раствором НС1; затем'„подставив под нее колбу или стакан и приоткрыв зажим, заполняют оттянутую трубку бюретки так, чтобы в ней не оставалось пузырьков воздуха.
Далее в чистую коническую колбу переносят тщательно вымытой пипеткой 25,00 мл приготовленного тнтрованного раствора тетрабората натрия, предварительно дважды ополоснув пипетку этим же раствором. К раствору тетрабората натрия прибавляют одну илн самое большее две капли раствора метнлового оранжевого. В другой такой же колбе готовят свидетель. Для этого мензуркой отмеривают 50 мл дистиллированной воды, добавляют 1 — 2 капли метнлового оранжевого и 1 каплю кислоты из бюретки так, чтобы появилось слабо-розовое окрашивание раствора *.
После этого устанавливают уровень раствора НС( в бюретке на нуле. ' Можно готовить свидетель н без НС!. Он будет иметь чисто-желтую окраску, прн сравнении с которой легко заметить перемену окраски тятруемого раствора. Вше лучше нметь оба сввдетеля. 293 Глава УП. Примеры оаределеннй каслотно-основным татроеанаел~ 9 70, Определение содержания щелочей е растворе Колбу с раствором тетрабората натрия ставят под бюретку на лист белой бумаги и понемногу приливают из бюретки раствор НС!, непрерывно перемешивая жидкость плавным круговым движением колбы. Нужно уловить момент, когда от одной капли соляной кислоты первоначально чисто-желтый раствор приобретет чуть розоватый оттенок — как раз такой, как у приготовленного свидетеля. Точно уловить этот момент прн первом титрова~пи трудно.
Поэтому сначала устанавливают нужный объем кислоты приблизительно с точностью до 1 мл. Например, при первом титровании было найдено,.что при 23,00 мл НС1 окраска раствора была еще желтой, а при 24,00 мл она стала ярко-розовой. В таком случае, повторяя титрова~ие с новой порцией раствора тетрабората натрия, 23,00 мл кислоты можно влить уже смело". В дальнейшем раствор НС! прибавляют по каплям, Если возникает сомнение, переменилась ли окраска раствора„ делают отсчет по бюретке (см, ниже), после чего добавляют еще каплю раствора НС1. Если перемена окраски действительно произошла, то прибавленная капля вызовет очень явственное порозовение раствора и, следовательно, будет уже лишней.
Конечно, принимать во внимание эту лишнюю каплю не следует. Добившись перемены окраски от одной капли соляной кислоты„ делают отсчет по бюретке и записывают его. Если нижний край мениска не совпадает с тем или иным делением бюретки, на глаз определяют число сотых долей миллилитра. При всех отсчетах необходима, чтобы глаза наблюдателя были на уровне мениска. Точное титрование следует повторить по крайней мере трижды, каждый раз беря новую порцию раствора и устанавливая уровень жидкости в бюретке на нуле.
При хорошей работе разница в отсчетах получается в сотых долях миллилитра. Во всяком случае она не должна превышать 0,1 мл. Если наблюдаются большие расхождения, тнтрование повторяют до получения трех сходящихся в пределах одной капли результатов, из которых берут среднее. Все полученные отсчеты следует обязательно заносить в лабораторный журнал, хотя бы они и были одинаковыми. Вычисление титра раствора соляной кислоты.
Рассмотрим ход вычислений на примере. На титрование 26,00 мл раствора тетрабората натрия, нормальность которого равна 0,09604, израсходо- ' Поскольку титрование проводят всегда несколько раз, то удобно сразу в 3 — 4 конические колбы отмерить по 25 мл раствора тетрабората натрия и титровать зти растворы последовательно. Если почему-либо работают с одной конической колбой, то, конечно, перед тем как брать пипеткой новую порцию раствора тетрабората натрия нужно жидкость из колбы вылить, а самую колбу хорошо ополоснуть сначала водопроводной, а под конец дистиллированной водой. Уровень жидкости в бюретке необходимо своза установить на нуле. вано 23,40; 23,20; 23,28 и 23,20 мл раствора НС1.
Отбросив сильно отклонившуюся величину (23,40), находят среднее: 23,20 + 23,25 + 23,20 Унс~ = 3 где 1/но~ в среднее из отсчетов. Обозначив искомую нормальность раствора НС! через й( и пользуясь выведенным выше правилом, согласно которому произведения нз объемов растворов на их нормальность должны быть одинаковыми для обоих реагирующих веществ, можно написаты 23,23У = 25,00 ° 0,09504 откуда' 25,00 0,09504 23,23 Полученная величина Ж вполне характеризует концентрацию раствора НС1 и является достаточной для вычисления результатов анализов. Поэтому никаких других вычислений здесь можно не делать. Если потребовалось бы найти также титр раствора НС!, то для этого нужно найденную нормальность его умножить на грамм-эквивалент НС1, т.
е. на 36,46 г, и поделить на 1000: 0,1023 ° 36,46 Тнс~ = 0,003729 еумл 23,23 Все эти вычисления нужно делать, пользуясь таблицами четырехзначных логарифмов и антилогарифмов, с точностью, отвеча|ощей точности анализа (т. е. до четырех значащих цифр). Наоборот, вычисления объемов концентрированной соляной кислоты при приготовлении ее растворов являются приближенными, и потому все соответству1ощне величины целесообразно округлять.
9 70. Определение содержания щелочей в растворе Приготовив титрованный раствор НС!, можно определить содержание различных щелочей в растворах. Для этого берут в мерную колбу исследуемый раствор щелочи, разбавляют его дистиллированной водой точно до метни и тщательно перемешивают. Полученный раствор наливают в бюретку, которую закрывают трубкой с патронной известью, чтобы щелочь не поглощала СОз из воздуха, и оттитровывают соляной кислотой, поступая точно так же, как при установке титра раствора НС1 ".
Определение повторяют три раза. Взяв из сходящихся (т. е. различающихся между собой'не болеетчем на 0,1 мл) отсчетов среднее, вычисляют нормальность ' Результаты трех титрований не должны различаться более чем на О,! мл. 300 Глава т!д Примеры определений кислотно-основным титроеанием анализируемого раствора, его титр и обшее количество щелочи во взятой пробе. Совершенно так же можно определять содержание в растворе таких солей, как ХазСОз, КгСОз, ХагВаОт, растворы которых вследствие гидролиза имеют резко выраженную щелочную реакцию и могут быть оттитрованы с метиловым оранжевым. й 7!.
Определение ХаОН и ХазСОз при совместном присутствии Как известно, твердые щелочи поглощают из воздуха СОз (и водяные пары), превращаясь в соответствующие карбонаты, например: 2ХаОН + СОз ==и ХазСОз + НзО Вследствие этого раствор едкого патра всегда содержит примесь ХагСО,. В некоторых случаях нужно знать содержание ХаОН и ХагСОз в растворе.
Поэтому в качестве второго примера определения щелочей рассмотрим определение ХаОН и ХагСОз прн совместном присутствии. Для решения этой задачи можно применять дяа метода. Один из них основан на фиксировании обеих точек эквивалентности на кривой титрования ХагСО, (см. $ 65), при другом — ХаОН определяют после осаждения СОз г-ионов Ва -ионами.
Метод фиксирования двух точек эквивалентности В $65 было показано, что вследствие наличия двух точек эквивалентности на кривой титрования ХазСОз эта соль различно титруется с фенолфталеином и метиловым оранжевым. С фенолфталеином титроваиие заканчивается в тот момент, когда весь ХазСОз превратится в ХаНСОз.. СО, + Н+ — НСО При титрованнн же ХагСОз с метиловым оранжевым порозовение индикатора происходит только после того, как вся взятая соль будет оттитрована до НгСОз. СОз +2Н и НзСОз Из сопоставления приведенных уравнений видно, что прн титррвацди ХагСОз с фенолфталеином затрачивается вдвое меньше НС! (1 молекула), чем с метиленовым оранжевым (2 молекулы).
Поэтому можно сказать, что с фенолфталеином оттитровывается лишь половина ХагСОз,. а с метиловым оранжевым — весь ХагСОз. А так как независимо от того, какой из этих индикаторов применяется, ХаОН оттитровывается полностью, это обстоятельство и у 7!. Определение ХаОН и ХазСОз при совместном присутствии 301 используют при определении смеси ХаОН и ХазСОь Именно с фенолфталеином будет оттитрована вся щелочь и половина ХазСОз, с метиловым оранжевым будет оттнтрована вся щелочь и весь карбонат натрия.
Результаты, полученные при тнтроваипн исследуемого раствора с этими двумя индикаторами, позволя!от вычислить содержание ХаОН и Ха,СОз. Ход определения. Анализируемую смесь ХаОН и ХагСОз помешают в мерную колбу емкостью 250 мл, разбавляют до метки дистиллированной водой, ие содержащей СОм и тщательно перемешивают. Отмеривают пипеткой 25,00 мл полученного раствора и, прибавив к нему 8 — 10 капель 0,1ото-ного раствора фенолфталеииа, оттитровывают рабочим раствором НС! до исчезновения красной окраски от одной капли. Отсчет записывают. Рнс. 33. Схема титрованнн смеси ХаОН и ХазСОз раствором НС! с фенопфталеином н метнловым оранжевым.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
