В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 72
Текст из файла (страница 72)
Прибавляют затем к оттитрованному раствору 1 — 2 капли метилового оранжевого (при этом раствор окрасится в желтый цвет) и продолжают титрованне до неисчезающей розовой окраски раствора. Снова делают отсчет по бюретке. Точное титрованне повторяют еше 2 — 3 раза и из полученных отсчетов для каждого индикатора берут среднее. Вычисления. Прн титрованни исследуемого раствора с феиолфталеином оттитровывают весь ХаОН и ХагСОз до ХаНСОз.
После добавления метилового оранжевого дотитровывают ХаНСО, до НгО+ СОг (рис. 53). Следовательно, если отсчет при титровании с фенолфталеином был равен 23,20 мл, а с метиловым оранжевым 24,60 мл, то на титрование половины ХагСОз затрачено 24,60 — 23,20=1,40 мл, а на весь ХагСО,— 2,80 мл. Значит, иа титроваиие ХаОН израсходовано 24,60 — 2,80 = 21,80 мл раствора НС!.
Найдя таким образом объемы раствора НС!, затраченные на нейтрализацию ХаОН и ХагСОт, обычным способом вычисляют нормальность раствора относительно этих веществ. Так, нормальность раствора по ХагСОз равна: О,!023 2,30 0,01140 н со 23,00 где 0,1023 — иормалы~ость раствора НС1. 302 Глава УП. Примера определенна каслогно-основным гатрованисм Отсюда количество 1')ахСОт в 250 мл раствора составляет: Он со = 001!46'5300'025=01516 е нл,со, = ° Точно так же вычисляют нормальность раствора по ИаОН и количество )ч)аОН в 250 мл раствора. В й 65 указывалось, что, поскольку отношение констант ионизации Кг.
К, угольной кислоты меньше 10', скачок рН около точки эквивалентности, соответствующей образованию ИаНСО„ недостаточно велик. Поэтому рассмотренный метод обладает сравнительно малой точностью (не превышающей 1%). Следует иметь в виду, что при титровании 5!ахСОх до )ч)аНСОл значение рН в точке эквивалентности равно 8,34, но с фенолфталеином титруют до обесцвечивания раствора, т. е.
до рН 8,1. Тем самым допускают ошибку как при определении !ч)ахСОм так и при определении г)аОН Кроме того, одной из причин, понижающих точность определения, является поглощение СОх из воздуха (нлн из воды, которой разбавляют раствор), вследствие чего часть !ч)аОН превращается в ХахСОв Поэтому при анализе необходимо: 1) разбавлять раствор водой, нз которой удалена двуокись углерода а; быстро отбирать раствор пипеткой во избежание поглощения нм СОх из воздуха; 2) сейчас же титровать взятый объем раствора; 3) в конце титрования с фенолфталеином прибавлять кислоту медленно, чтобы предотвратить образование вместо 1)аНСОв свободной НхСОз', 4) избегать сильного перемешивания раствора, способствующего поглощению СО, из воздуха; 5) иметь в виду, что метод пригоден только тогда, когда содержание в растворе !ч)ахСОв меньше содержания !ч)аОН. Несмотря на сравнительно низкую точность этого метода, нм можно с успехом пользоваться тогда, когда содержание карбоната мало по сравнению с содержанием !ч)аОН.
Метод с применением осаждения СО,'-ионов Этот метод более точный, чем предыдущий. Одну порцию исследуемого раствора титруют НС! с метнловым оранжевым, а в другой предварительно осаждают СОев:ионы, прибавляя раствор ВаС!х. Затем, не отфильтровывая осадок ВаСОм титруют раствор * Для удаления СОт нз воды ее кипятят н зятем охлаждают в сосуде, звщнщенном от СОт поглотнтельной трубкой с петровной известью. Можно также пропускать прн комнатной темпервтурс через воду воздух, очнщенный от СОл. р 72. Определение жесткости воды с фснолфталеином*. Первое титрование дает, очевидно, объем соляной кислоты (У1), затрачиваемый на нейтрализацию )ч)аОН и К)ахСОх, второе титрование — объем соляной кислоты (Ух), израсходованный на нейтрализацию только ИаОН.
Разность (Уг — У,) дает объем соляной кислоты, затрачиваемой на нейтрализацию ЫатСОв Ход определения. Раствор, содержащий )ч)аОН н ИаяСОв, разбавляют в мерной колбе емкостью 250 мл до метки водой, нз которой удалена СОх, и тщательно перемешивают. Пипеткой берут аликвотную часть (25,00 мл) полученного раствора, прибавляют к ней 1 — 2 капли метнлового оранжевого и оттитровывают рабочим раствором НС1.
Точное титрование повторяют 2 — 3 раза н нз полученных отсчетов берут среднее. Отмерив пипеткой 25,00 мл раствора, прибавляют к нему 8— 1О мл 1 н. раствора ВаС!х н 8 — 10 капель фенолфталеина, Не .отфильтровывая осадка (ВаСОх), оттитровывают раствор соляной кислотой, осторожно перемешивая его до полного исчезновения красной окраски.
Опыт повторяют еще 2 — 3 раза и из сходящихся результатов берут среднее. Вычисления. Предположим, что на титровапие с метнловым оранжевым израсходовано в среднем 24,42 мл раствора НС1, а на титрование с фенолфталеином (после осаждения СО, -ионов) — 20,16 мл, т. е. 20,16мл раствораНС!, затрачено на нейтрализацию ИаОН. Следовательно, на нейтрализацию )ч)ахСОл идет 24,42 — 20,!6 = 4,26 мл раствора НС1. Отсюда легко найти количества 1чаОН и НахСОл в 250 мл раствора. й 72. Определение жесткости воды Жесткость воды зависит от присутствия в ней растворимых солей кальция и магния"*.
Смотря по тому, каковы эти соли, различают жесткость карбонатную (устранимую) и постоянную. Карбонатная жесткость обусловлена присутствием в растворе бнкарбонатов кальция и магния Са(НСОх)х и Мя(НСОз)х Если воду прокипятить, то содержащиеся в ней, бикарбонаты разлагаются с образованием осадка средних солей и жесткость устраняется, например: Свт++ 2НСО, — ь СяСО,т+ Н,О -1-СО ф ' Если вместо фенолфтвленнв в качестве ннднквторв взять метнловый орянжевый, то, поскольку тнтроввнне с ннм заквнчпввется в кислой среде, в ревкнню с НС!вступает не только 1ЧаОН, во н СОв -ионы, образующиеся зв счет растворения осадка ВвСОт, т.
е. нв-зв сдвига равновесия постепенно будет рвстворяться осадок. "* Жесткость в некоторых случаях обусловлена присутствием солей железа. 304 Глооа рП. Примеры определений кислотно-основным титрооинием б 73. Приготоэление рабочего титроаонного раствора НаОН 305 Вследствие этого карбонатную жесткость называют устранимой *. От выпадения осадка при кипячении воды зависит, как известно, появление накипи в паровых котлах и т. д.
Постоянная жесткость обусловлена присутствием в воде других растворимых солей кальция и магния (обычно сульфатов). В отличие от карбонатной жесткости постоянная жесткость не может быть устранена кипячением. Сумма постоянной и карбонатной жесткости дает общую жесткость воды. Прежде жесткость было принято выражать в особых условных единицах, называемых «градусами жесткости». В настоящее время в СССР введено выражение жесткости числол! миллиграл>м-эквивалентов растворимых солей кальция и магния в ! л воды. Наряду с ацидиметрическими методами определения жесткости воды в настоящее время широко распространен комплексометрическпй метод, который будет подробно рассмотрен позже. Определение карбонат ной жесткости.
Определе>шый объем воды титруют соляной кислотой в присутствии метнлового оранжевого, причем происходят реакции: НСО« + 11 > 11 СО» Н,СО, — » Н»0+ СО, (раствор) 42 СО»2 Ход определения. Пипеткой емкостью 50 или 100 мл вносят в коническую колбу 100 — 200 мл исследуемой воды, прибавляют к ней 2 — 3 капли метилового оранжевого и оттнтровывают рабочим раствором НС1, Титрование повторяют 2 — 3 раза и нз сходящихся результатов берут среднее. Расчет Предположим, что на тнтрованне 200 мл исследуемой воды расходуется в среднем 10,13 л>л 0,1023 и. раствора НС!, т. е.
ва 1 л воды это составит 50,65 мл, или 0,1023 50,65мг-экв НС1, Таково же, очевидно, и общее количество миллиграмм-эквивалентов Са(НСОз)з и Мц(НСОз)з в 1 л воды. Таким образом, искомая карбонатная жесткость воды равна: х = О,!023 ° 50,55 = 5,!8! мг-экв/л В 73. Приготовление рабочего титрованного раствора МаОН Чтобы иметь возможность определить содержание различных кислот в растворах, готовят тнтрованный раствор щелочи, например МаОН. " Термины «карбонатная» н «устраннмая» жесткость не вполне равнозначны, так как уменьшение >кесткостн прн кипячении воды завнснт не только от разложения Са(НСО,), н Л!3(НСО»)ь но н от того, что прн осаждении СаСО» с ннм заметно соосаждается Са50и Приготовление раствора едкого патра.
Едкий натр вследствие расплывания и поглощения СОз из воздуха всегда содержит примесь МарСО, и Н,О. Известно (см. 3 65), что в присутствии карбонат-иона при титровании щелочью одних и тех же растворов кислот с метиловым оранжевым и фенолфталеином будут получаться различные результаты. Поэтому примеси карбонат-иона нужно удалить *; удобнее всего это сделать, осаждая карбонат-ион раствором ВаС!з.' СО,' + Ва'+ — » ВаСО,»! Для приготовления раствора МаОН пинцетом помещают кусочки МаОН в стакан пли на часовое стекло и быстро взвешивают на технических весах. Для приготовления 1 л О,! и, раствора нужно взять 4 г МаОН, однако едкий натр содержит Ма>СОз, а потому его следует взять немного больше — около 4,5 г. По окончании взвешивания растворяют МаОН в 1 л дистиллированной воды, отмерив се мерным цилиндром.
К полученному раствору прибавляют несколько миллилитров 2 и, раствора ВаСЬ (обычно МаОН содержит 3 — бо1о МазСО,, поэтому количество ВаС1г можно рассчитать и взять около бз)о нз- эбытка, чтобы полностью осадить СО) -ион); после того, как осадок хорошо отстоится, проверяют полноту осаждения *«.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
