В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 1 (1108732), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Желательна также высокая диэлектрическая проницаемость растворителя. Такими растворителями являются, например, этилендиамин, пиридин, 217 диметилформамид, ацетон и др. В этих растворителях опреде- ляются карбоновые кислоты, фенолы и их смеси. Эффективно ол, этанол и дру- используют также для этих титрований метанол, гие спирты. В качестве титрантов для определения кислот применяют т неорганические и органические основания, ацетаты и алког ы щелочных металлов, амины и т. д. Наиболее сильными основ- ными титрантами в неводных растворах являются четвертичн ониевые основания — гидроксиды тетраме л-, ртичные ти -, тетраэтил- и тетрабутиламмония и их производные.
Индикаторами при определении кислот являются б ловый синий, яются ромтимо", пнкриновая кислота, феноловый красный, фенол- фталеин и др. Характер равновесий, возникающих при титровании кислот в неводных растворах, показывает следующая схема, где и иведе- ны уравнения еакций, и р, ротекающих при титровании кислоты схема, где приведе- Н в этиловом спирте бензол ьно-метанольным раствором гид- роксида тетраэтиламмония: НА + СзНьОН =.
СзНьОНЕ, А (СзНь)4НОН = (Сзнь)ззы'" + ОН СзН40НТ + ОН = С~Й,ОН -1- Нзо (СзНз) зн + А (Сзнь)4(ЧА НА + (С Нь! МОН; (СзН,),МА + НзО Таким образом, в неводных растворах могут быть оттитрованы моно- и дикарбоновые кислоты, их ангидриды и хлоран неорганические кислоты, а также соединения, обладающие сларангидриды, бокислыми свойствами. Соли органических оснований, например различных аминов в среде спи тов, а е р, ацетона, этилендиамина, уксусного ангидрида и некоторых других растворителей, проявляют кислотные свойства и также могут быть оттитрованы растворами различных оснований. Титрование оснований в неводных растворителях. Раствори- тели для определения слабых оснований должны обладать ! е ольшую константу протонодонорными свойствами и иметь небольш ю автопротолиза. Для титрования слабых оснований часто приме- чисты няются уксусная кислота и ее смеси с уксусным ангидри ый уксусный ангидрид, муравьиная кислота в смеси с кидридом, сусной, а также та в смеси с уки иокс в смеси с нитрометаном, уксусным ангидр д аном, ацетон, метилэтилкетон ц другие кетоны, метилоридом вый, этиловый, пропиловый и другие спирты, диметилсузгьф , д., ироко применяются смешанные растворители, такие, ьфоксид как диоксан — хлороформ, диоксан -- уксусная кислота — нитрометан и т.
д. Титрантами при определении оснований являются чаще всего во н растворы хлорной кислоты, как одной из наиболее сильны одных растворах, хлороводородной, алкил- и арилсульфоновых 218 кислот (п-толуолсульфокислота, метансульфокислота и др.), а также растворы азотной, серной, пикриновой и некоторых других кислот. Наиболее употребительными индикаторами при титровании оснований являются бромфеноловый синий, метнловый желтый, нитрофенолы, тимолфталеин и др. В неводных растворах могут быть определены неорганические основания и многие органические соединения, обладающие основными свойствами, — алифатические, ароматические и гетероциклические амины, диамины и их производные, амиды, имиды, аминооксиды, аминокислоты, фосфины и фосфонооксиды, витамины, антибиотики и другие фармацевтические препараты.
В процессе титрования оснований в растворе устанавливается несколько равновесий между растворенными частицами, растворителем и продуктами реакции. Например, при титровании амина КННз в безводной уксусной кислоте уксуснокислым раствором хлорной кислоты протекают следующие реакции: ЦННз + СН.СООН =- 1((ЧН1+ СНзСОО НС10, + СНзСООН СНзСООНз + С!04 14)чн1 + С!04 = (((чн . Нс!04 СН,СООН; + СН,СОО- - 2СН,СООН 1(МН + НС!О, = ЯННз НС!О, В среде безводной уксусной кислоты оказывается возможным тнтровать такие слабые основания, как мочевина и тиомочевина, проводить анализ смесей первичных, вторичных и третичных аминов и решать многие другие аналитические задачи.
Хлориды, бромиды, нитраты, сульфаты и другие соли неорганических кислот в безводной уксусной кислоте проявляют основные свойства, однако их прямое титрование затруднительно. В таких случаях действием ацетата ртути их превра!цают в ацетаты соответствующих металлов 2МА + Ня(СНзСОО)з = 2СНзСООМ + НяАз которые легко титруются в безводной уксусной кислоте раствором НС(О4. 10.5. ОБЩАЯ ОЦЕНКА МЕ1ОДА Методы кислотно-основного титрования характеризуются высокой точностью: погрешность рядовых определений составляет О,) ...0,2оззо. Рабочие растворы устойчивы.
Для индикации точки эквивалентности имеется набор разнообразных рН-индикаторов и разработаны различные физико-химические методы: потенциометрические, кондуктометрические, термометрические и др. Область практического применения методов кислотно-основного титрования весьма обширна. Интенсивно развиваются методы кислотно-основного титрования в неводных средах. 219 Вопросы 1 В каком из пе речисленных титрований точка эквивалентности соответствует рН7, рН (7, рН ) 7: а) Н(х(Оз + (з(аОН; б) НСООН + (з(аОН; в) Н! Оз + ХаОН; г) СНзСНзСООН + + К Н; д) ХНз + НС1; е) КОН + НС!; ж) НзЫСаН450зН + + (т(аОН; з) СаНз!чНз + НС1; и) СзНзХ + НС1; к) СзНз(з(Нз + + НС1; л) КСХ + НС!; м) ЫазСОз+ НС(? 2.
Какие факторы или характеристики (константа диссоциации, температура, концентрация растворов, объем титруемого раствора, скорость титрования) влияют: а) на положение точки эквивалентности; б) на величину и положени вани ? вания. положение скачка титро- З.Вка ком случае (из двух сравниваемых) величина скачка титрования будет больше: а) 0,1 М (нНз+О,! М НС! и 0,1 М ХаОН + О,! М НС1; б) О,! М СНзСООН+ 0,1 М ИаОН и О,! М НС(+ 0,1 М ИаОН; в) 0,1 М Нг + О,! М ХаОН и 0,1 М Н!Оз + О,! М (з(аОН? 4. Ка .
К кой из индикаторов (метиловый, оранжевый, фенолфталеин, лакмус) пригоден для титрования: а) СаНзСООН+(т(аОН; б) НСООН + МаОН; в) НХОз+ (т(аОН; г) ХНз+ НС1; д) СНз)х(Нз+ НС1; е) СзНзХНз + НС!; ж) ХазСОз + НС1; з) ЫазСОз+ 2НС1; и) КС(т(+ НС!; к) ХазР04+ НС(; л) (х(азР04 + 2НС!? 5. Какой и . Какой индикатор пригоден для титрования: а) О,! М К,НР04+ О,( М НС(; б) О,! М КН,Р04+ О,1 М КОН? 6. Какие индикаторные ошибки следует учитывать п и ванин с метил етиловым оранжевым и фенолфталеином: а) НС(+ при титро+ ХаОН; б) СНзСООН+ ИаОН; в) ХНз+ НС1; г) ЫазСОз+ 7. Какие из следующих кислот: НзС01, НзС(1, НзР04, Н4Рз07 можно оттитровать как одно-, двух-, трех-, четырехосновные с погрешностью не более чем ! %? 8.
Определить молярную массу эквивалента Н,РО в основанных: а) н з 4 в методах, х: а) на осаждении молибдофосфата аммония, последующем его растворении и титровании; б) на тит овании НзРО в присутствии СаС(з. 9. Написать формулу для расчета титра раствора НС! при титровании КзНР04 с метиловым оранжевым. 10. Написать формулу для расчета титра раствора ЯаОН по НзР04 при тнтровании с фенолфталеином. 11. Указать компоненты буферного раствора, образующегося при титровании НзР04 раствором (4(аОН: а) с метиловым оранжевым; б) с фенолфталеином. 12.
Как определить содержание: а) КзСОз и КНСОз, б) ХаОН и (иазСОз', в) НзР04 и Са(НзР04)з,' г) НзР04 и НС1; 220 д) НзР04 и Нз504 при совместном присутствии? Привести расчетные формулы. 13. Раствор, в котором может находиться одно из веществ (4(аОН, ХаНСОз, МазСОз — или одна из смесей — (з(аОН + + г(азСОз, ХаНСОз+ )з(азСОз, титруется раствором НС( с фенолфталеином (ф-ф) и метиловым оранжевым (м.
о), применяемыми последовательно. Какое вещество или какая смесь титру- ется, если объем израсходованной кислоты составляет: Вариант . . . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1О 11 12 13 У(НС)/ф ф), мл 10 7 18 13 — 20 9 !Π— 25 23 18 1О У(НС1/м.о), мл 1О 15 6 1 16 — 9 23 15 8 7 — 22 14. Какая методика — прямое или обратное кислотно-основное титрование — используется при определении содержания следУющих веществ: КС(4(, ХН4С(, (Х(Нз, ХазСОз, СаСОз? Указать применяемые титранты.
15. Реакционная смесь при получении экстракционной и фосфорной кислоты может содержать НзР04 и Н1804 или НзР04 и Са(НзР04) ь Определить состав смеси, если расход раствора ХаОН на титрование двух аликвот ее с фенолфталеином (ф-ф) и метиловым оранжевым (м. о) соответственно составляет; Вариант..... 1 2 3 4 У(наОН/м о), мл .. 20,12 13,00 11,20 15,80 У(наОН/ф-ф), мл... 32,01 27,80 23,60 24,40 16. !1остроить кривые титрования и подобрать индикаторы: Оореаеляеиое иешеетио Вариант 1 итра от Задачи 1.
Какую массу негашеной извести, содержащей 90 % СаО и 10 % индифферентных примесей, требуется взять для анализа, 221 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 !2 13 !4 !5 !6 0,1 М НСООН 0,3 М С4НтСООН 0,!М НЕ 03М СНР)Н 0,1 М НтМСНеСНеОН 0,2 М (СтН4)тМН 02 М КСМ 0,1 М МН4С) 0,2 М СНтСООХа 0,1 М МНеСНтСООна 0,2 М ЫатСОт 0,1 М КеНРО4 0,1 М Р(атнтЭЛТА 0,1 М НтТе04 О,! М НеРО 02М КОН 0,3 М ХаОН 0,1 М Р(аОН 0,1 М НС) 0,3 М НС! 0,1 М НС! 02М НС! 0,2 М НС) 0,1 М МаОН 0 2 М НС! 0,1 М НС1 0,2 М НС! 0,1 М НС! 0,1 М Р)аОН О,! М МаОН 0,1 М )ЧаОН Тогда количество вещества аммиака, содержащееся в аликвотной части раствора, равно гг~ — л, = лз Отсюда с(НС1) У(НС)) У,.„.„с(КОН).КУ(КОН) '1 1'.зк, !ооо у.,„, нюо Подставляя численные значения, нолт«нем (0,5120 50,00 50,00/250 — 0,05 0,9740 ° 23,73) 250 — )ооо 5о оо .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
