А.В. Иванов - Методическое руководство по качественному и количественному анализу (1113335), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В соответствии с этим титриметрические определенияподразделяют на следующие основные методы: метод кислотно-основноготитрования, методы комплексометрического и осадительного титрования, методыокислительно-восстановительного титрования.Некоторые общие указания к работе1.
После того, как бюретки или пипетки будут тщательно вымыты, переднаполнением их следует ополоснуть (2-3 раза по 5 мл) тем раствором, которым ихбудут наполнять.2. Титровать каждый раствор следует не менее трех раз. Разброс результатов трехтитрований не должен превышать 0,1 мл.3. При определении объема капли бюретки наполняют ее до нулядистиллированной водой, выпускают 100 капель (капли должны капатьравномерно со скоростью 2 - 3 в секунду) и замечают на бюретке объем (отсчетпроводят не ранее, чем через 30 с после выливания воды). Полученный объемделят на 100.
Определение повторяют не менее трех раз, каждый раз вычисляя21объем капли до 0,001 мл. Расхождения между тремя определениями не должныпревышать 0,01 мл.22Расчеты в титриметрическом анализеВещества реагируют между собой в эквивалентных количествах ( n1 = n2).Эквивалент - условная или реальная частица, которая может присоединять,высвобождать, замещать один протон в кислотно-основных реакциях или бытьэквивалентна одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.Если определяемое вещество А реагирует с титрантом В по уравнению:аА + вВ = cC + dD,то из этого уравнения следует, что одна частица А эквивалентна в/а частицамвещества В. Отношение в/а называют фактором эквивалентности и обозначаютfэкв.Например, для кислотно-основной реакцииH3PO4 + NaOH = NaH2PO4fэкв(H3PO4) = 1 ,а для реакции:H3PO4 + 2 NaOH = Na2HPO4 + 2 H2Ofэкв(H3PO4) = 1/2.В окислительно-восстановительной полуреакции:MnO4- + 8 H+ + 5 e = Mn2+ + 5 H2Ofэкв(KMnO4) = 1/5,но в полуреакции:MnO4- + 4 H+ + 3 e = MnO(OH)2 + H2Ofэкв(KMnO4) = 1/3.Молекулярной массой эквивалента вещества называют массу одного моляэквивалента этого вещества, которая равна произведению фактора эквивалентностина молекулярную массу вещества.
Так как число эквивалентов веществ,вступающих к реакцию, равно n = сVx10-3, где с - молярная концентрация, а V объем, то для двух стехиометрически реагирующих веществ справедливоравенство:с1V1 = с2V2.Если молярная концентрация одного вещества известна, то, измеряя объемыреагирующих веществ, можно рассчитать неизвестную концентрацию второговещества.Молярная концентрация с - отношение числа молей растворенного веществак объему. Например, с(1/2 H2SO4) = 0,1 моль/л или с(1/2 H2SO4) = 0,1 М; этоозначает, что в 1 л раствора содержится 6,02.10-23x0,1 условных частиц 1/2 H2SO4или в 1 л растворено 4,9 г H2SO4 .23Например, раствор Ва(ОН)2 стандартизовали по 0,1280 М раствору НСl. Длятитрования 46,25 мл раствора кислоты потребовалось 31,76 мл раствора основания.Следовательно,c(1/2 Ba(OH)2) = (46,25 x 0,1280)/31,76 = 0,1864 Mиm = с x М x f экв = 0,1864 x 171,34 x 1/2 = 15,97 г/л.В реакциях комплексообразования для вещества довольно трудноопределить понятие "молекулярная масса эквивалента".
В данном случае обычноисходят из стехиометрии реакции. Например, в комплексонометрии независимо отзаряда катиона реакции протекают по уравнениюMn2+ + H2Y2- = MY(n - 4)+ + 2 H+ ,то есть с образованием комплексов состава 1:1. Поэтому для компонентов,участвующих в данной реакции, молекулярные массы эквивалентов равнымолекулярным массам.2.1.
Кислотно-основное титрованиеК методу кислотно-основного титрования относят все титриметрическиеопределения, в основе которых лежит реакция :Н+ + ОН- = Н2О(Н3О+ + ОН- = 2 Н2О)При помощи этого метода определяют кислоты, основания, некоторые соли; азот,серу в органических соединениях и т.д.Приготовление первичного стандарта (Na2СО3) и рабочих растворов(0,1 M HCl и 0,1 М NaOH)Рассчитывают навеску Na2СО3 с точностью до 0,0001 г для приготовления250 мл 0,1000 М раствора. На технических весах в весовом стаканчике взвешиваютблизкое к рассчитанному количество Na2СО3 и уточняют массу стаканчика снавеской на аналитических весах.
Через сухую воронку переносят Na2СО3 вмерную колбу емк. 250 мл, а стаканчик взвешивают на аналитических весах инавеску находят по разности. Воронку промывают дистиллированной водой,растворяют соду в небольшом количестве дистиллированной воды, после чегодоводят раствор до метки и тщательно перемешивают. Рабочие растворы - 0,1 МHCl и 0,1 М NaOH - готовят в бутылях, содержащих 2 л дистиллированной воды,внося с помощью мерного цилиндра рассчитанные количества конц.HCl (пл. 1,19)и 2 М раствора NaOH соответственно.
Растворы тщательно перемешивают,24закрывают бутыли сифонами и приклеивают этикетку. В случае раствора NaOHсифон закрывают хлоридкальциевой трубкой.Стандартизация соляной кислоты по карбонату натрияИон CO32- является основанием, способным последовательно присоединятьпротоны:CO32- + H+ = HCO3HCO3- + H+ = H2CO3Титровать кислотой можно либо до образования в растворе НСО3- (NaHCO3), либодо Н2СО3.
В первом случае оттитровывают половину карбоната натрия, во втором- весь карбонат натрия. Естественно, что если титруют до NаНСО3 (рН этогораствора равен 8,34, поэтому титрование проводят в присутствии фенолфталеина вкачестве индикатора), то для расчета количества Na2СО3 в исследуемом растворенужно удвоить число миллилитров соляной кислоты, пошедшей на титрование.Если титруют до Н2СO3 (рН раствора равен 4,25), то, применяя в качествеиндикатора метиловый оранжевый, оттитровывают весь карбонат натрияРеагентыСоляная кислота, HCl , 0,1 М раствор.Карбонат натрия, Na2CO3, 0,1 М (1/2 Na2CO3) раствор.Индикатор метиловый оранжевый , 0,1%-ный водный раствор.Выполнение определения.
В бюретку наливают раствор соляной кислоты.Отбирают пипеткой 10 мл раствора карбоната натрия, переносят в коническуюколбу для титрования емк. 100 мл, добавляют 20 мл дистиллированной воды и 1каплю метилового оранжевого и титруют соляной кислотой до изменения окраскираствора из желтой в оранжевую.При титровании с метиловым оранжевым удобно пользоваться свидетелем,то есть раствором, который имеет окраску, до которой следует титроватьисследуемый раствор. Для приготовления свидетеля в коническую колбу для.титрования емк.100 мл вносят мерным цилиндром 40 мл дистиллированной воды,одну каплю метилового оранжевого и 1 - 2 капли 0,1 М раствора кислоты допоявления оранжевой окраски.Стандартизация раствора гидроксида натрия по соляной кислотеБлагодаря большому скачку рН на кривой титрования и тому, что точкаэквивалентности соответствует рН 7, сильные кислоты можно титровать сильными25основаниями с индикаторами, значения рТ которых лежат как при рН < 7, так и прирН > 7.РеагентыСоляная кислота, НСl, 0,1 М раствор.Гидроксид натрия, NаОН, 0,1 М раствор .Индикаторы: метиловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор; илифенолфталеин, 0,1%-ный раствор в 60%-ном этаноле.Выполнение определения.
1. Титрование с метиловым оранжевым. Втщательно вымытую и затем ополоснутую раствором гидроксида натрия бюреткуналивают раствор гидроксида натрия и закрывают бюретку хлоридкальциевойтрубкой. Ополоснув пипетку раствором соляной кислоты, отбирают пипеткой 10мл этого раствора и переносят в коническую колбу для титрования емк.100 мл,добавляют сюда же мерным цилиндром 20 мл дистиллированной воды, 1 каплюметилового оранжевого и титруют раствором гидроксида натрия до измененияокраски раствора из красной через оранжевую в чисто-желтую. Титруют не менеетрех раз.
Результаты трех титрований должны отличаться друг от друга не более,чем на 0,1 мл.2. Титрование с фенолфталеином. В колбу для титрования помещаютпипеткой 10 мл раствора соляной кислоты, 2 - 3 капли фенолфталеина и титруютраствором гидроксида натрия до бледно-розовой окраски, устойчивой в течение 30с. Титровать нужно по возможности быстро, раствор не следует перемешиватьслишком интенсивно во избежание поглощения раствором СО2 из воздуха.Определение хлороводородной кислотыРеагентыГидроксид натрия, NаОН, 0,1 М раствор.Индикаторы: метиловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор; илифенолфталеин, 0,1%-ный раствор в 60%-ном этаноле.Выполнение определения.
Полученный от преподавателя раствор в мернойколбе доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают,отбирают пипеткой аликвотную часть (10 мл) и переносят в коническую колбу длятитрования. Добавляют 1-2 капли индикатора, и титруют раствором NaOH избюретки, закрытой хлоридкальциевой трубкой. до изменения окраски индикатора(см. "Стандартизация гидроксида натрия по соляной кислоте").
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
