Т.Н. Шеховцова, И.А. Веселова - Методическое пособие по аналитической химии (1110128), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Кривые титрования строят в координатах рМ= -lg[M] – объемдобавленного титранта или степень оттитрованности раствора. Конечную точкутитрования устанавливают с помощью металлоиндикаторов – хромофорныхорганических веществ, образующих с ионами металлов интенсивноокрашенные комплексы, менее устойчивые, чем комплексонаты.Работа 6Определение кальция и магния при совместном присутствииРазличие в константах устойчивости этилендиаминтетраацетатов кальцияи магния (lgβ равны 10,7 и 8,7 соответственно) недостаточно для раздельноготитрования этих ионов. С использованием металлоиндикатора эриохромовогочерного Т при рН ≈ 10 в одной аликвотной части анализируемого раствораопределяют суммарное содержание кальция и магния.
В другой аликвотнойчасти создают рН >12, добавляя гидроксид натрия, осаждают при этом магнийв виде гидроксида. Не отфильтровывая этот осадок, в растворе определяюткальций комплексонометрически в присутствии металлоиндикатора мурексида.Магний определяют по разности.РеагентыЭтилендиаминтетраацетат натрия, ЭДТА, 0,0500 М стандартный раствор.Аммиачный буферный раствор с рН 10 (67 г NH4Cl и 570 мл 25 %-ногораствора NH3 в 1 л раствора).Гидроксид натрия, NaOH, 2 M раствор.Металлоиндикаторы: эриохромовый черный Т, мурексид (смеси с NaCl всоотношении 1:100).Выполнение определения. а) Определение суммы кальция и магния.
Вколбу для титрования емкостью 100 мл вносят пипеткой 10,00 мланализируемого раствора, прибавляют 2-3 мл аммиачного буферного раствора,15 мл дистиллированной воды. Раствор перемешивают, прибавляют на кончикешпателя 20-30 мг эриохромового черного Т и вновь перемешивают до полного19растворения индикатора. Титруют полученный раствор раствором ЭДТА доизменения окраски раствора из винно-красной в голубую.б) Определение кальция.
В колбу для титрования отбирают пипеткой10,00 мл исследуемого раствора, добавляют мерным цилиндром 2-3 млраствора NaOH (при этом в осадок выделяется гидроксид магния), разбавляютводой до объема ∼25 мл, прибавляют на кончике шпателя 20-30 мг мурексидадо окрашивания раствора в розовый цвет и титруют раствором ЭДТА доизменения розовой окраски раствора в сине-фиолетовую.Рассчитывают содержание СаО и MgO в растворе по формулам:VбЭДТА⋅СЭДТА⋅ЭCaO⋅Vколбы,mСаО, г =Vаликвоты⋅1000mMgО, г =(VaЭДТА-VбЭДТА) СЭДТА⋅ЭMgO⋅VколбыVаликвоты⋅1000,где VбЭДТА – объем ЭДТА, пошедший на титрование с мурексидом,VаЭДТА – объем ЭДТА, пошедший на титрование с эриохромовым черным Т.Работа 7Определение цинка и меди при совместном присутствииСущность метода заключается в определении суммы меди и цинка прирН 6,0 при титровании в присутствии индикатора 1-(2-пиридилазо)-2-нафтола(ПАН) и определении одного цинка в присутствии ПАН в отдельной порциираствора после маскирования меди тиосульфатом.
Медь определяют поразности. Комплекс ПАНс медью окрашен в фиолетовый, а комплекс с цинкомв красный цвет. Тиосульфат натрия восстанавливает медь(II) до меди(I) иобразует с последней устойчивый растворимый комплекс.РеагентыЭтилендиаминтетраацетат натрия, ЭДТА, 0,0500 М стандартный раствор.Тиосульфат натрия, Na2S2O3, 10%-ный раствор.Ацетатный буферный раствор с рН 4,8-5,0.Индикатор ПАН, 0,1%-ный этанольный раствор.20Выполнение определения.
а) Определение суммы цинка и меди. Вколбу для титрования емкостью 100 мл вносят пипеткой 10,00 мланализируемого раствора, прибавляют 20 мл воды, нагревают и в горячийраствор прибавляют 5 мл буферного раствора. Продолжают нагревание напесочной бане до 700С (появление паров воды), к раствору прибавляют 2-3капли раствора ПАН и титруют раствором ЭДТА до перехода окраски изфиолетовой в зеленую.б) Определение цинка. В колбу для титрования емкостью 100 мл вносятпипеткой 10,00 мл анализируемого раствора, добавляют 5 мл буферногораствора, 1,5 – 2,0 мл раствора тиосульфата, 10 мл воды и 2-3 капли раствораПАН. Холодный раствор титруют раствором ЭДТА до перехода окраски изкрасной в желто-оранжевую.Рассчитывают содержание цинка и меди в растворе по формулам:mZn, г =mCu, г =VбЭДТА⋅СЭДТА⋅ЭZn⋅VколбыVаликвоты⋅1000,(VaЭДТА-VбЭДТА) СЭДТА⋅ЭCu⋅VколбыVаликвоты⋅1000,где VбЭДТА – объем ЭДТА, пошедший на титрование цинка,VаЭДТА – объем ЭДТА, пошедший на титрование суммы цинка и меди.Вопросы для подготовки к занятиям по комплексонометрии1.
Каковы преимущества полидентатных лигандов по сравнению смонодентатными?2. В чем сущность метода комплексонометрии?3. Назовите факторы, влияющие на величину скачка на кривойкомплексонометрического титрования.4. Объясните принцип действия и выбора металлоиндикатора вкомплексонометрическом титровании.5. Какие процессы и почему следует учитывать при выборе рНвкомплексонометрическом титровании?6. Назовите два способа повышения селективности комплексонометрическоготитрования.7. В чем суть обратного комплексонометрического титрования, в каких случаяхего используют? Приведите примеры.8.
Как проводят комплексонометрическое определение кальция и магния присовместном присутствии?219. Объясните, почему эриохромовый черный Т не следует использовать вкачестве индикатора при титровании кальция раствором ЭДТА в отсутствиемагния.10. Почему растворенное в воде железо мешает определению общей жесткостиводы титрованием раствором ЭДТА? Каким образом можно устранить этовлияние?11.
В чем заключается роль тиосульфата натрия при титровании цинка(II) имеди (II) при совместном присутствии раствором ЭДТА?12. Предложите способ комплексонометрического определения сульфат-иона.К какому виду комплексонометрического титрования он относится?II.1.3. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕМетоды окислительно-восстановительного титрования основаны нареакциях окисления-восстановления. Их называют обычно по используемомутитранту-окислителю,например,иодометрия,перманганатометрия,броматометрия, дихроматометрия. В этих методах в качестве стандартныхрастворов применяют соответственно I2, KMnO4, KBrO3, K2Cr2O7 и т.д.В процессе титрования изменяется потенциал окислительновосстановительной системы при изменении соотношения концентрацийокисленной и восстановленной форм титранта и титруемого вещества.
Кривыетитрования строят в координатах ЕOx/Red – объем добавленного титранта илистепень оттитрованности раствора. Конечную точку титрования устанавливают1) по исчезновению или появлению окраски титранта (например, перманганата)или титруемого вещества; 2) с помощью окислительно-восстановительныхиндикаторов – органических соединений, изменяющих свою окраску врезультате окисления или восстановления; 3) с помощью специфическихиндикаторов, образующих интенсивно окрашенные соединения с одним изкомпонентов окислительно-восстановительной системы.Приготовление первичного стандартного раствора0,0500 М (1/6 K2Cr2O7)Готовят раствор 0,0500 М (1/6 K2Cr2O7) в мерной колбе емкостью 250,00мл по точной навеске, взятой на аналитических весах по разности (см.приготовление Na2CO3).Приготовление вторичного стандартного раствора 0,0500 М (1/2 Na2S2O3)В бутыль, наполненную 2 л дистиллированной воды, вносят мернымцилиндром рассчитанное для приготовления 0,05 М раствора количествомиллилитров 1 M раствора Na2S2O3, тщательно перемешивают, закрываютбутыль сифоном с трубкой, заполненной натронной известью, и приклеиваютэтикетку.22ИодометрияИодометрический титриметрический метод основан на реакцииI3- + 2е = 3I- ; E0 I3-/3I-=0?545 B.Иод – окислитель средней силы, поэтому указанную систему используютдля определения как окислителей (равновесие сдвигается влево), так ивосстановителей (равновесие сдвигается вправо).Работа 8Стандартизация раствора тиосульфата натрия по дихромату калияТитровать тиосульфат непосредственно дихроматом калия нельзя,поскольку он реагирует со всеми сильными окислителями нестехиометрично.
Всвязи с этим применяют метод замещения, сначала проводя стехиометрическуюреакцию между дихроматом и иодидом:Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2OИод, выделившийся в количестве, эквивалентномоттитровывают стандартным раствором тиосульфата:дихромату,I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62Конечную точку титрования фиксируют с помощью специфическогоиндикатора – крахмала, образующего результате адсорбции на нем иодакомплекс синего цвета.РеагентыДихромат калия, К2Сr2O7, 0,0500 М (1/6 К2Сr2O7) стандартный раствор.Серная кислота, H2SO4, 1 М раствор.Иодид калия, KI, 5 %-ный раствор.Крахмал, свежеприготовленный 1 %-ный раствор.Тиосульфат натрия, Na2S2O3⋅5H2O, 0,05 М раствор.Выполнение определения.
В бюретку наливают раствор тиосульфата,закрывают ee трубкой, заполненной натронной известью. В коническую колбудля титрования емкостью 200-250 мл вносят мерным цилиндром 10 мл сернойкислоты, 10 мл раствора иодида калия (раствор должен оставаться бесцветным)и пипеткой 10,00 мл раствора дихромата калия. Оставляют стоять 3-5 мин втемном месте, прикрыв колбу часовым стеклом. Затем в колбу добавляютмерным цилиндром 100 мл воды и быстро титруют раствором тиосульфатанатрия до бледно-желтой окраски раствора. Добавляют 1-2 мл раствора23крахмала и продолжают медленно титровать при энергичном перемешиваниидо исчезновения синей окраски раствора.Работа 9Иодометрическое определение медиИодометрическое определение меди основано на реакциях:2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-РеагентыТиосульфат натрия, Na2S2O3, 0,0500 М стандартный раствор.Серная кислота, H2SO4, 1 М раствор.Иодид калия, KI, 5 %-ный раствор.Крахмал, свежеприготовленный 1 %-ный раствор.Выполнение определения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
