Задачи (20) (1114167), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В присутствии мурексида,образующего с медью комплекс зеленовато-жёлтого цвета, когда вся медьоттитрована, раствор окрашивается в вишнёго-розовый или лиловый цвет;титрование можно проводить на холоду при pH 6. Титрование в присутствии ПАН(1-(2-пиридилазо)-2-нафтол) проводят при 70°С при pH 5. pH среды создаётсяацетатным буферным раствором. Окраска в конечной точке титрования изменяетсяиз фиолетовой, что соответствует цвету комплекса меди с ПАН в зелёную –наложение жёлтой окраски ПАН и голубой окраски комплекса меди [1]83.2 Методы определение алюминия3.2.1.
Гравиметрические методы3.2.1.1. Осаждение алюминия в виде оксихинолината. 8-Оксихинолин салюминием образует труднорастворимое внутрикомплексное соединение составаAl(C9H6ON)3. 8-Оксихинолин – не специфичный реагент для алюминия. Однакоприотделениимешающихэлементовалюминийопределяетсяпростоисравнительно быстро в довольно сложных и различных по составу объектах.Оксихинолинат алюминия можно осаждать в слабокислой и щелочной среде.Чаще применяют осаждение из уксуснокислых растворов [6].3.2.1.2. Осаждение алюминия в виде гидроксида для отделения от другихэлементов или последующего гравиметрического определения – самый старый ираспространённый метод. Значение его как гравиметрического метода сейчасневелико, так как имеются более точные методы, но он часто применяется дляпредварительного отделения алюминия от мешающих элементов. Гидроксидалюминия начинает осаждаться при pH несколько больше 4 [6].
Её выделяютаммиаком, слабыми органическими основаниями и соединениями, выделяющимипри нагревании аммиак.Гидроксид алюминия чаще всего осаждают аммиаком. Важнейшимиусловиями для получения правильных результатов являются осаждение вприсутствии достаточно больших количеств аммонийных солей, введение оченьнезначительного избытка аммиака и осаждение при температуре кипения.Добавление аммонийных солей препятствует чрезмерному повышению pHраствора и способствует коагуляции осадка. В некоторых старых руководствах дляустранения избытка аммиака рекомендовалось полностью удалять его кипячениемпосле осаждения. Однако при таком кипячении незначительные количестваAl(OH)3 остаются в растворе.Растворимость Al(OH)3 зависит от pН.Минимальная растворимостьнаблюдается при pH 6,0 – 7,8. Многие методики рекомендуют регулироватьдобавление аммиака по изменению окраски метилового красного (pH 4.4 – 6.2),другие же предлагают использовать феноловый красный (pH 7.5) [6].Осадок гидроксида алюминия нельзя промывать водой, так как при этом онлегко переходит в коллоидную форму и, кроме того, частично растворяется.9Согласно методике осаждения, осадок промывают горячим 2%-ным растворомNH4NO3, к которому добавляют аммиак до изменения окраски метиловогокрасного; если аммиак не вводить, то часть Al(OH)3 переходит в раствор.Для осаждения Al(OH)3 можно также использовать вещества, выделяющиепри гидролизе аммиак: мочевину, уротропин.3.2.1.3.
Осаждение алюминия в виде бензоата. Бензонатный гравиметрическийметод один из наиболее точных методов определения алюминия. При осаждениибензонатом образуется основной бензонат алюминия, который легче фильтруется ипромывается, чем осадок, полученный при осаждении аммиаком; кроме того,сорбция посторонних ионов значительно меньше [6].3.2.1.4.Осаждениеалюминияввидекриолита.Наобразованиитруднорастворимого комплекса алюминия – криолита Na3AlF6 – основаны оченьважные методы определения алюминия. Комплекс состава Na3AlF6 образуется приизбыткеNaF,большем1,4%; применьшемизбыткесоставкомплексасоответствует формуле 4AlF3·11NaF.
Криолит заметно растворим в воде, но вприсутствии избытка NaF его растворимость резко уменьшается. При избытке 0,02моль NaF/литр в фильтрате от криолита не обнаруживаются даже следыалюминия [6].3.2.2. Титриметрические методыКомплексонометрические методы титрования обладают высокой точностью,приближающейся к точности гравиметрических методов, и в то же время требуютзначительно меньше времени для выполнения, чем последние. Благодаря этомукомплексонометрические методы нашли широкое применение при определенииалюминия в различных материалах.Как трехвалентный металл с координационным 6, алюминий валентнымисвязями присоединяется к карбонильным группам и координационно связывается саминогруппами и с молекулой воды. Такие комплексы преобладают в слабокислойсреде.
При pH > 8 преобладают комплексонаты типа [Al(OH)(H2O)Y]2- и[Al(OH)2Y]3-.Комплексонат алюминия - довольно прочный комплекс. Однако, несмотря наэто, процесс его образования протекает довольно медленно. Это объясняетсясклонностью алюминия к образованию гидратированного иона [Al(H2O)6]3+.10Вследствиеплотнойупаковкимолекулводывнутреннейсферыгексааквоалюминиевого комплекса обменная реакция между ними и комплексономIII очень мала.
При нагревании до кипения эта обменная реакция протекает быстро.Из прямых методов титрования [6] лучшим является титрование синдикаторомПАН(1-(2-пиридилазо)-2-нафтол)вприсутствиинебольшихколичеств комплексоната меди. Алюминий титруют в растворах с pH 3 в горячихрастворах. Алюминий вытесняет медь из комплексоната, выделившаяся медь сПАН образует окрашенный в красный цвет комплекс. После связывания всегоалюминия комплексон III в конечной точке титрования разрушает комплекс меди сПАН и окраска раствора из красной переходит в жёлтую (комплексонат мединесколько прочнее комплексоната меди с ПАН).Большое значение имеет способ нейтрализации анализируемых растворов.Лучше нейтрализовать кислые растворы ацетатом аммония до pH 4, а затемдобавить уксусную кислоту до pH 3.
Если кислый раствор нейтрализоватьаммиаком до pH 3 и затем ввести ацетатный буферный раствор с pH 3, тополучаются заниженные результаты. Причиной этого является местное повышениеpH при нейтрализации аммиаком и образование полиядерных гидроксокомплексовалюминия, медленно реагирующих с комплексоном III.Среди методов определения алюминия обратным титрованием наиболееточный – метод титрования с индикатором ксиленовым оранжевым.
Методхарактеризуется очень резким изменением окраски раствора в эквивалентной точке(из красно-фиолетовой в жёлтую).Алюминий с ксиленоловым оранжевым при pH>3 образует комплекс яркокрасного цвета, более прочный, чем комплексонат алюминия; поэтому прямоетитрование с этим индикатором невозможно.Одним из лучших методов обратного титрования алюминия является метод,согласно которому избыток комплексоната III оттитровывают раствором ацетатацинка, затем разрушают комплексонат алюминия нагреванием с фторидом и сноватитруют раствором ацетата цинка:AlY- + 6NaF → Na3AlF6 + Na3Y-,11данная реакция протекает в слабокислой среде, в которой комплексонаты другихметаллов не реагируют с NaF.
Расход титранта при втором титрованииэквивалентен содержанию алюминия. Индикатор – ксиленоловый оранжевый.Данный метод нашёл широкое применение в лабораториях [6].3.3 Выбор методов анализаНа основании рассмотренных данных для определения содержания меди былвыбран йодометрический метод. Данный метод является достаточно точным,простым и не требует редких реагентов.Алюминий было решено определять методом осаждения в виде гидроксидааммиаком. Метод достаточно точен, а также легко доступны используемыереагенты.Разделять элементы было решено, осаждая медь в виде CuI, так как методнетрудоёмок и эффективен.124. Количественный анализ4.1 Определение меди4.1.1 Расчёт массы навескиДля титриметрического определения меди приготовим 200 мл 0,05 М по медираствора. Исходя из того, что в сплаве содержится примерно 80% меди, можнорассчитать массу навески:В 200 мл 0,05 М раствора меди содержится 0,01 моль Cu.M(Cu) = 0.01 моль·63,55 г/моль = 0,6355 г.mнавески = (m(Cu)·100/ω(Cu)) = (0.6355·100)/80 = 0,7943 г.4.1.2 Взвешивание навескиВзвешивание (результаты):mстакана с веществом = 16,0742 г.mпустого стакана (без вещества) = 15,1351 г.mнавески для растворения = 0,9391 г.4.1.3 Растворение навескиТочную навеску сплава перенесли в стакан ёмкостью 300 мл, добавили 20 мл6 М азотной кислоты, закрыли стакан часовым стеклом и нагрели на песочной банедо полного растворения навески.
Смыли часовое стекло дистиллированной водой ивыпарили раствор досуха. Стакан охладили, добавили к сухому остатку 10 мл 1 Мсерной кислоты и выпарили на песчаной бане до прекращения выделения белыхпаров. Стакан сняли с песчаной бани и охладили на воздухе. Осадок растворили в20 мл дистиллированной воды. Раствор количественно перенесли в мерную колбу200 мл, довели объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешали.4.1.4 Стандартизация раствора тиосульфата [3]Стандартизациярастворапроводиласьпобихроматукалия(K2Cr2O7 = 0.0502 М), приготовленному по точной навеске (m = 0.4927 г.).mнавески = 0,2л·294.18г/моль·0.05моль/л·1/6 = 0,4903 гmстакана с веществом = 10,4208 гmстакана без вещества = 10,9135 г13mнавески = 0.4927 гНавеску переносим в мерную колбу на 200.0 мл и доводим до метки.Концентрация полученного раствора равна:0,05 М – 0,4903 гx М – 0,4927 гx = 0,0502 ММетодика стандартизации:В бюретку вносят исследуемый раствор тиосульфата.
В коническую колбу длятитрования на 200-250 мл помещают 10 мл серной кислоты, 10 мл 5%-ногораствора йодида калия и аликвоту (10 мл) стандартного раствора K2Cr2O7.Оставляют смесь на пять минут в тёмном месте, накрыв часовым стеклом. Затемприбавляют 100 мл дистиллированной воды и быстро титруют растворомтиосульфатанатриядобледно-жёлтойокраски,добавляют1-2каплисвежеприготовленного крахмала и продолжают титровать при энергичномперемешивании до исчезновения синей окраски раствора.Cr2O72- + 9I- + 14H+ → 2[Cr(H2O)6]3+ + 3I3- + H2OI3- + 2S2O32- → 3I- + S4O62Результаты титрования:V1 (Na2S2O3) = 9,92 млV2 (Na2S2O3) = 9,93 млV3 (Na2S2O3) = 9,92 млVсреднее (Na2S2O3) = 9,92 млС (Na2S2O3) = 10,00·0,0502/9,92 = 0,05060 М4.1.5 Определение медиРеагенты:Na2S2O3·5H2O, 0.05 M раствор.KI, 5%-ный раствор.Крахмал (свежеприготовленный), 1%-ный раствор.H2SO4, 1 M раствор.Выполнение определения: Заполнили бюретку стандартизованным растворомтиосульфата.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
