С.В. Мугинова - Методические указания к курсу аналитической химии (1110118), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Назовите типы индикаторных ошибок. Какие индикаторныеошибки следует учитывать при титровании с метиловыморанжевым и фенолфталеином в следующих системах: а)HCl + NaOH; б) CH3COOH + NaOH; в) NH3 + HCl; г) NaCO3 +HCl? [1], [2]. Кн. 1. Гл. 5. С. 97-114, Гл. 6.1. С. 116-136; Кн. 2.Гл. 9.2. С. 31-61; [3]. Гл. 3.1- 3.3. С. 222-242; [4]. С. 51-63; [5]. Кн.1. Гл. 4-7. С. 60-165.Работа 5Определение формальдегидаПредложено два варианта определения формальдегидапослеегопревращениявсульфопроизводноепривзаимодействии с сульфитом натрия (методика а) или в оксимпри взаимодействии с гидроксиламином (методика б).
Привзаимодействииформальдегидассульфитомнатриявыделяется эквивалентное ему количество ОН -ионов, которыеоттитровывают стандартным раствором HCl в присутствиитимолфталеина:H2CO + Na2SO3 + H2O = H2C(ОН)SO3Na + NaOH.Второйспособоснованвзаимодействииформальдегида18насколичественномсолянокислымгидроксиламином, при этом на моль формальдегидавыделяется моль ионов Н+, которые оттитровываютстандартным раствором NaOH в присутствии метиловогооранжевого:H2CO + H2NOH ⋅ HCl = H2C=NOH +H2O + HCl.Аналогично можно определять другие альдегиды, а такжерастворимые в воде кетоны с малой молярной массой.РеагентыСоляная кислота, HCl, 0,1000 М стандартный раствор.Гидроксид натрия, NaOH, 0,1000 М стандартный раствор.Сульфит натрия, Na2SO3, твёрдый реагент.Гидроксиламин солянокислый, H2NOH⋅HCl, 0,3 М раствор.Индикаторы:тимолфталеин,0,1%-ныйэтанольныйраствор; метиловый оранжевый, 0,1%-ный водныйраствор.Выполнение определения.
а) Титрование стандартнымраствором HCl. Анализируемый раствор в мерной колбеемкостью 100,0 мл, содержащий 13-20 мг формальдегида,разбавляют до метки дистиллированной водой и тщательноперемешивают. Отбирают пипеткой 10,00 мл этого раствора вколбу для титрования емкостью 100-200 мл, мерным цилиндромприбавляют один шпатель сульфита натрия и оставляют на 10мин. Затем добавляют 3 капли тимолфталеина и титруютраствором HCl до полного обесцвечивания раствора синегоцвета от одной капли титранта.Рассчитываютсодержаниеформальдегидаванализируемом растворе по формуле:m CH O , г =2c HCl ⋅ V HCl ⋅ Э CH2O ⋅ V к,V CH O ⋅ 10002где ЭCH2O – молярная масса эквивалента формальдегида,равная 30 г/моль.б) Титрование стандартным раствором NaOH.Анализируемый раствор в мерной колбе емкостью 100,0 мл,содержащий 13-20 мг формальдегида, разбавляют до меткидистиллированной водой и тщательно перемешивают. Бюретку19заполняют стандартным раствором NaOH и закрывают еетрубкой с натронной известью.
Отбирают пипеткой 10,00 мланализируемого раствора в колбу для титрования емкостью100-200 мл, прибавляют мерным цилиндром 10 мл растворагидроксиламина и оставляют на 10 мин. В полученный растворвводят 2 капли индикатора и титруют раствором NaOH доизменения окраски раствора из красной через оранжевую вчисто-желтую.Рассчитываютсодержаниеформальдегидаванализируемом растворе по формуле:m CH O , г =2c NaOH ⋅ V NaOH ⋅ Э CH2O ⋅ V к,V CH O ⋅ 10002где ЭСН2О - молярная масса эквивалента формальдегида,равная 30 г/моль.Рекомендуется провести контрольный опыт, оттитровав10,00 мл раствора гидроксиламина солянокислого растворомNaOH в присутствии метилового оранжевого.
Объем NaOH,израсходованный на проведение контрольного опыта, вычитаютиз результата титрования анализируемого раствора.Работа 6Определение солей аммония формальдегидным методомОдним из самых точных методов определения солейаммония является формальдегидный. Он основан на реакции:4NH4Cl + 6HCOH = (CH2)6N4 + 4HCl + 6H2OОбразующуюся в результате реакции соляную кислоту вколичестве, эквивалентном содержанию аммонийной соли,титруют раствором гидроксида натрия в присутствиифенолфталеина.Поскольку формальдегид часто загрязнен муравьинойкислотой, ее предварительно оттитровывают раствором NaOHтакже с использованием фенолфталеина в качествеиндикатора.20РеагентыГидроксид натрия, NaOH, 0,1000 М стандартный раствор.Формальдегид, CН2O, 20%-ный раствор.Индикатор: фенолфталеин, 0,1%-ный раствор в 90%-номэтаноле.Выполнение определения.
В колбу для титрования избюретки вносят 5,00 мл раствора формальдегида и 4-5 капельфенолфталеина. Из капельницы по каплям добавляют 0,1000 МNaOH до появления бледно-розовой окраски.К полученному раствору прибавляют аликвоту 10,00 мланализируемого раствора, оставляют на 1-2 мин и титруютстандартным раствором гидроксида натрия до появлениябледно-розовой окраски, устойчивой в течение 30 с.Рассчитывают содержание NH4Cl в анализируемомрастворе по формуле:m NH4,г =Clc NaOH ⋅ V NaOH ⋅ Э NHV NH4 Cl4 Cl⋅ Vк⋅ 1000V Вопросы для самоконтроля1. Перечислите методы титрования. В каком случае и почемуприменяют тот или иной метод?2.
Приведите примеры использования методов прямого,обратного, заместительного кислотно-основного титрования.3. При каких условиях возможно ступенчатое титрованиемногоосновных кислот и оснований? Сколько скачков накривых титрования серной, щавелевой, аскорбиновой ифосфорной кислот? Ответ аргументируйте.4. Каковы предельные значения концентраций сильных ислабых кислот и оснований, а также констант кислотности иосновности, при которых на кривой титрования наблюдаетсячетко выраженный скачок титрования? Можно ли оттитроватьраствором гидроксида натрия борную кислоту, солиаммония, соли уксусной, муравьиной, щавелевой кислот,угольную кислоту по второй ступени и фосфорную кислоту потретьей ступени?215. Обоснуйте выбор индикатора в методиках определенияформальдегида и солей аммония методом кислотноосновного титрования. См.
работу 4.1.3. Комплексонометрическое титрованиеМетод основан на реакции между ионами металлов иаминополикарбоновымикислотами(комплексонами).Вкачестветитрантанаиболеечастоиспользуютэтилендиаминтетрауксусную кислоту или ее двунатриевую соль(ЭДТА):Mn+ + Ym- = MY(m-n)-, где Ym- - анион ЭДТА.Работа 7Определение меди(II)Ионы меди образуют с ЭДТА комплексное соединениеголубого цвета с константой устойчивости 6,3⋅1018 (ионная сила0,1; 200С). Условия прямого титрования меди определяютсявыбранным металлоиндикатором. В присутствии мурексида,образующего комплекс с медью зеленовато-желтого цвета,титрование можно проводить на холоду при рН 6 (условнаяконстанта устойчивости равна 1,4⋅1014).
1,00 мл 0,0500 Мраствора ЭДТА эквивалентен 3,177 мг меди.РеагентыЭДТА, 0,0500 М стандартный раствор.Металлоиндикатор: 1-(2-пиридилазо)-2-нафтол (ПАН) илимурексид (смесь c NaCl в соотношении 1:100).Ацетатный буферный раствор, рН 5,0 и 6,0.Выполнение определения. Анализируемый раствор вмерной колбе емкостью 100,0 мл, содержащий 100-200 мгмеди(II), разбавляют до метки водой и хорошо перемешивают.а) Титрование с ПАН. В коническую колбу для титрованияёмкостью 100 мл отбирают 10,00 мл анализируемого раствора22меди, прибавляют цилиндром 10 мл дистиллированной воды и5 мл ацетатного буферного раствора с рН=5,0, после чегораствор нагревают почти до кипения. К горячему растворудобавляют 2-3 капли индикатора ПАН и сразу титруютстандартным раствором ЭДТА до перехода окраски раствора изфиолетовой в зелёную.б) Титрование с мурексидом.
Отбирают пипеткой 10,00 мланализируемого раствора меди(II) в колбу для титрованияемкостью 100 мл, мерным цилиндром прибавляют 20 млдистиллированной воды, 5 мл ацетатного буферного раствора срН=6,0,накончикешпателявносят20-30мгметаллоиндикатора, растворяют его и полученный раствортитруют раствором ЭДТА до изменения окраски в чистофиолетовую. Измеряют объем израсходованного на титрованиераствора ЭДТА, после чего в колбу для титрования вводят 1-2мл ацетатного буферного раствора с рН=6,0 (или 1 каплю 2 Мраствора NН3). Если цвет раствора остается фиолетовым,титрование прекращают; если же после добавления буферногораствора (или раствора аммиака) окраска изменилась в желтуюили желто-зеленую, продолжают титрование раствором ЭДТАдо устойчивой фиолетовой окраски.Рассчитывают содержание меди(II) в анализируемомрастворе по формуле, аналогичной приведенным в предыдущихработах.Работа 8Определение марганца(II)Длятитриметрическогоопределениямарганца(II)используютпреимущественнореакцииокислениявосстановления.
Марганец(II) окисляют до MnO4 и титруютпоследний восстановителем, чаще всего раствором соли Мора.Несмотря на высокую селективность этой реакции и ее широкоеприменение для анализа реальных объектов, метод имеет ряднедостатков. Во-первых, он предполагает использованиеразличных реагентов ((NH4)2S2O8, AgNO3, H2SO4), в том числераствора титранта (соль Мора) с ограниченной устойчивостью.Во-вторых, требуется время на окисление Mn(II) в MnO4-, наразрушение избытка окислителя (персульфата аммония), наохлаждение раствора. В-третьих, MnO4- в слабокислых,23нейтральных и щелочных средах восстанавливается до MnO2,поэтому его необходимо титровать сразу после получения.Комплексонометрическое определение Mn(II) лишеноуказанных выше недостатков, так как его растворы вслабокислой среде устойчивы неограниченное время.
Методоснованнаобразованииустойчивогоэтилендиамин2тетраацетата марганца(II) MnY(lgβ=13,8) (или другогокомплексоната марганца(II)) с соотношением компонентов 1 : 1.Комплексонат образуется быстро и на холоду, устойчивнеограниченное время.Разработаныразличныеприемыповышенияселективности комплексонометрического титрования марганца,позволяющие определять его в реальных объектах. Методможно применять для стандартизации растворов KMnO4. Вкачестве металлоиндикатора применяют эриохромовый черныйТ, титрование проводят при рН≈10.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
