Т.А. Белявская - Практическое руководство по гравиметрии и титриметрии (1109658), страница 10
Текст из файла (страница 10)
По потере в массе тигля вычисляют сацержаниеSi0 2 впробе.Определение R,t03 (см, с.З9 и 43).Еспи необхоаимо, ·го поспе взвешивания осааха R2 03 егообрабатывают HF и н 2 sо4 , как описано выше, и вносят поправку в соцержание St0 2 в пробе, Осацок R203 перево11ят враствор (см. схему) и опрепеляют количество Fе(Ш), At(J/1) 1 Ti(IV).ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ТИТРИМЕТРИЯГлаваIYОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТИТРИМЕТРИИ16.§Сущность титриметрииТитриметрический анализ (титриметрия) является разцеломколичественного анализа,в котором количествавеществопреаеляюr путем точного измерения обьема (или массы) растворареагента(титранта), вступившего в химическую реакuюю с опреаепяемым веществом.Концеfn'рация рветвора реагента аопжнабыть точно известна.
Раствор реагента с точно известной концентрацией химически активного вещества называется станgарт=ным раствором. Обьем раствора реагента, пошеашего на реакuию,точноизмеряюr,цляэтогорастворреагентаприливаюr из бюретки в исслецуемый рветвор-nостепеннопровоцят титрование. Момент, когца реагент цобавпен в исслецуемыl растворвколичестве,химическиэквивалентномопрецеляемомувеществу (избыток реагента в отличие от гравиметрии не берется),называется точкой эквивалентности. или теоретической точкойконца титрования.
Для опреаепения этого момента в исслеауемыйраствор цобавляюr вспомогательное веществоаареакцияаоконца,межцуопреаепяемыминаикаторвеществомпретерпеваетвицимыеина-инаикатор. Когреагентомглазцохоцитизменения(меняется цвет раствора, появляется nомутнение и т.п.). Практически изменение инаикатора не точно совnацает с точкой эквивалентности, поэтому говорят о конечной точке титрования.Кроме инаиквторных (визуальных) метоцов опрецеления точки эквивалентности существует ряц физика-химических, которые в настоящем пособии не рассматриваюrся.Достоинства титриметрии:быстрота,высокая точность,применимасть цля опрецеления как больших, так и сравнителыю мв-.лыхлятьколичеств,воаномоцновременнои томнесколькожерастворе частовеществ,можновозможностьопреаеавтоматизировать ПJ: :щесс титрования.
Химические реакции, применяемые втитриметрии,1)цопжны уцовлетворять спеауюшим требованиям:реакция цопжна протекать с большой скоростью;аопжна nротекать практически ао конца;рецепяемымвеществомиреагентом3)цопжна2)реакцияреакция межау оппротекать стехиометрично, согласно уравнению, побочные реакции аопжны отсутствовать;4)посторонние вещества, нахоцящиеся в растворе, нецопжны мешать реакuии;5)цля оnрецепения точки эквивапентности цопжен быть поцх.оаяший инаикатор.4611 17.Кпв.ссификв.uии титриметрических метоаовТитриметрические методы можно .классифиuировать по химическимпроuессвм,лежащимвихоснове,ипо приемам титрования.КпассификаuиятитриметрическихпопроnессамхимическимметоаовВсе титриметрические метоаы поаразаепяюrся на аве большиегруппы:I.Метоаы, основанные на реакциях соеаинения ионов.11.Метоцы, основанные на реакuиях, nротекающих с переносомэлектронов.Первая группа включает:1.жатМетоаы кислотно-основного титрования.
В их основе лереакuии:НА+титРУ-+он- = н 2 од-,титрант-ем~~кислотаоснDваниеВн 3 о++титруемоетитрантоснованиекислота+Этими метоаами опреаеляюr количества кислот, оснований, солейслабых кислот и солей слабых оснований.2.Метоцы осааительного титрования.В этих метоцах прибавление реагента в .исслецуемый раствор привоцит к выцелениюосвцков.Например, галогениаы и роцаниц можно опрецепять сnомощью станцартного раствора нитрата серебра:+Ag + х3.= А 9х • , r дех--С1.-, В r~J -,S с N-.Метоцы комплексиметрического титрования. Эти метоцыоснованы на реакциях комплексообразования.дg+ + 2CN- =Например:Ag(cN);.Сейчас цля опреаеления ионов многих металлов применяют метоцкомплексонометрии,сяорганическиевкоторомстанцартнымирастворамиявnяюrвешества-комплексоны.Вторая группа включает многочисленные метоцы, основанныена реакuиях окисления-восстановления.
Эти метоцы называют поnрименяемым растворам титрантов: nермаиганатометрияраствор nерманганата калия), бихроматометриявор бихромата калия), цериметриярия (!У)) и т.п.47(титрант -(титрант(титрант -растраствор сопи uеНапример, железо можно onpeaemrrь перманганатометрическипо реакции:5Fe2++ Mn04Классификацияпо1.приемамМетоа+ 8Н+ ==5Fен + Mn 2 + + 4 Н2 О.титриметрическихметоаовтитрованияnр ям ого титрования (или прямое титрование). Приорямом титровании раствор титрвита nрибавпяют из бюретки иепосрецственно в исспецуемыl раствор (иногаа можно в оnреаепенный обьем раствора реагента аобавпять из бюретки исспецуемый раствор).2. Метоа обратного титрования (ипи титрование по остатку).Метоа применяется,еспи реакция протекает мецпенно ипи еспинет поахоцящего инаикатора.
Наnример, апя оnреаепения количества Са СО 3nостуnают так. К навеске карбоната капьция аобаВllЯЮТ в избытке титрованный раствор сопяной киспоты:СаСО 3+ 2НС1 = CaCt 2 + Н 2 0 + C0 2 t.Поспе того как реакция аойает ао конца, титруюг не вошецшую(избь~очную) в реакцию киспоту щелочью:HCt + NaOH = NaCt + Н 2 0 .Простой расчет цает возможность оnредепить количество карбонатакапьuия.3.Метоц замещения. Метоц nрименяется,когаа оnрецеnяютнеустойчизые вещества, когца по тем или иным nричинам труцнсопрецелитьконечнуюточкутитрования.Наnример, трудно точно оттитровать титан(111),так как он,буаучи сипьным восстановитепем, быстро окисляется киспороаомвозцухв,ав.же nримеьение сnециальной аnnаратуры не всегаа гарантирует цаетаточную точность оnрецепения.Поэтому nрименяют метоц замещения,а именно в исспецуемый раствор титана(JIJ) быстро прибавпяютрветвор сопи жепеза(111),взятый визбытке:Tt 3 • + Fe~+ = Ti.4 + + F[+ .Образующееся эквивалентное титану количество жепезатитровывают( 111)§поахоаяшимокиспитепем, т.е.(1 J)отнеустойчивый титанзамещают более устойчивым железом (1 1) .18.Вычиспения в титриметрииЕаиниuами измерения мопярной концентрации явпяюrся молымопь/ццЗ, мопь/смЗ; в титриметрии чаше nрименЯют мопь/п и48мomJNn • .МOIUIJ>IWI .ковцевтра1001 вещества х (СИNВоп с) - этооrноwевие к:опичества вещества х (в :момх) к обьему раствора:С{Х)n (Х)гц еntxJV,количество· растворенного вещества)(.-Копичество веществаэто=количество(симеопвещества,n )измеряют в мопях.
Мопьсоцержв.щеестолько0,012ловных частиц, скопъко атомов соцержится е12.Приществаиспопьэоеаниинужномопьук.азывать,квхиекакреальныхкг-илиусуглероц-ециииuы количества веименно реальныеилиусловныечастицы имеюrся в внцу. Поц реальными частицами поцразумевают атомы,ионы,молекулы,рацикалы,электроныит.n.,аnоцусловными частицами( УЧ) такие, квк, например, 1/2 молекулын 2 sо4 , 1/6 молекупы K2 Cr2 07 , 1/5 молекулы KMn04 и т.п.Молярная коицентрация вещества может быть также выражена:т_ n{x) _гце т-С{Х}- V- V 11ffэкв /XJX)масса вещества хэ.квивалентавеществав граммах,'11 -масса оцного молях в цаиной реакции.В титриметрии широко используют понятие эквивалентностиреакции. Для реакцииHCt + NaOH=NaCt + Н 2 0точкв эквивалентности буцет цостигиута тогца, когца условнаячастица (УЧ) HCt прореагирует точно с оциой условной частицей ( УЧ)NaOH.
В этой точке обьемы растворов HCt и NaOHбуцут равны, если равны коицентрации кислоты и щелочи:с(нсt)= a(NaOH).Пrш реакции2Na0H + н 2 sо4 = Na 2 ~>04 + 2Н 2 0вточкеH2S04ревкшпоэквивалентностикажцаяреагирующаяусловнаябуцет эквивалентна цвум условным частицамможнозаписатьичастицаNa ОН. Нотак:NaOH + 1/2 H2 S04 = 1/2 Na 2 504 + Н 2 0,слецовательно, количества реагирующих веществ буцут эквивалентныприЕсли написать реакцию соецинения ионов (она лежит в основекислоrнс>-основного,осадительного,комnлексиметрического титрования) в общем виде:аА +тогде88- процукт,А + 9в процукт,-(I)(II)G ~8.
Эrо означает, что оциа условная частица вещества А4- Т.А.Белявская49будет эквивалентна Й условных частиn веществв В (в даннойуквзаиной реакции). Оrношение Q~ обозначают символом fэкtJиназывают фактором эквиввпентности.8Дпя приведеиной выше peaкwmfэкfl (А) =1 и fэкt~ (В)= а·Фактор эквивалентности имеет вид дроби, равной еаиниuе ипименьше единиuы,безразмерен и рассчитывается из стехиометрииконкретной реакш1и.На практике уцобно относить количество.вещестм ипи его М1.иырную конuентраnию к условной частицевиааfэкв ( х) х, а не к условной частице самого аналитическогоf ~кв ( х) х назь;в.:наr эквивалентом ( эквивалентная формах).
Поэтому, если С ( f экв(А)А)=С(f зкв(В)В),реагента. Величинуто точквэквивалентностиобьемов р~н..:творов Лидостигаетсяприсмсзшивании равных.3.В кислотно-основных реакциях эквивалент киспоты( ипи основания)- это так,ая условная частица данного вещества, котораяв данной реакции титрования высвобождает оаин ион водородаипи соединяется с пим или каким-либо другим образом эквивалентна ему.В соответствии с этим растворы, содержащие количества веществаn (Х) =1n(HCt) иn(NsOH),n (l/2н 2 sо 4 ) примоль, будут содержать lщии моль эквивалентов киспотили оснований.Для реакцийН 3 РО4+ I<OH= I<H2 РО4 + Н 2 0,Н 3 РО4 +- 2КОН = к2 НРО4 + 2Н 2 О,Н 3 РО 4 + 3К0Н = к 3 РО4 + 3Н 2 0соответственно n ( Н 3 РО4),окисления воестановпенияn ( 1/2 н 3 РО4 ), n(V3 Н3 РО~Вреакuияхэквивалентокиспsпощегося или восстанавпивающегосsr вещества-этотакаявещества,условнаячастицаданногокоторая в данной химической реакции может присоединять оаин электрон ипи высвобождать его или быть каким-либодругим образом эквивалентна одному электрону.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
