Зачетная задача (5) (1114177), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Присутствиеванадия также не отражается на результате титрования, если в качествеиндикатора применяют о-фенантролин.Перманганатометрия [2,3]. Метод основан на титровании растворадвухвалентного железа стандартизированным раствором перманганата калия.5Fe2++MnO4-+8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2OРеакция проходит сложно, через образование промежуточных степенейокисления марганца и является аутокаталитической. Поэтому первые каплиперманганата стоит добавлять медленно.Если определение проводится в солянокислой среде, то необходимопредотвратитьзащитнойокислениесмесихлорид-ионовРейнгарда-Цимерманаперманганатом(растворпутемсульфатавведениямарганцаифосфорной кислоты в разбавленной серной кислоте). Присутствие сернойкислоты создает кислотность, требующуюся для восстановления перманганатионов до марганца (II), а не (IV), фосфорная кислота и сульфат марганца (II)понижают потенциал пары Mn(III)/Mn(II).Бихроматометрия.
Данный метод основан на титровании Fe2+ растворомбихромата калия с применением дифениламина в качестве редоксиндикатора.6Fe2++Cr2O72-+14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2OТитрование необходимо вести в кислой среде в присутствии фосфорнойкислоты. Фосфорная кислота применяется для понижения потенциала парыFe3+/Fe2+.Трехвалентноежелезосвязываетсявфосфатныйкомплекс[Fe(H2PO4)4]-, что приводит к понижению концентрации Fe3+, а соответственнои к понижению потенциала пары Fe3+/Fe2+, что делает возможным применятьдифениламин в качестве индикатора.Метод имеет много преимуществ – устойчивость стандартного растворабихромата, отсутствие окисления хлорид-ионов, резкий переход окраскииндикатора.Ванадатометрия[3].Длятитрованиявосстановленногододвухвалентного состояния можно также применять раствор метаванадатааммония в приблизительно 6М серной кислоте.4H++Fe2++VO3- = VO2++Fe3++2H2O9Индикатором служит фенилантраниловая кислота.Цериметрия [3].
Для титрования сульфата железа (II) можно такжеприменять сульфат церия (IV):Ce4++Fe2+ = Ce3++Fe3+Определению не мешают умеренные количества хлоридов и солянойкислоты и такие органические кислоты, как уксусная, винная, щавелевая илимонная. Стоит отметить невозможность проведения титрованиявфосфорнокислой среде – фосфат церия (IV) нерастворимТитанометрия [3]. Титрование растворами титана (III) отличается отописанных выше титрований тем, что в этом случае железо титрующимраствором не окисляется, а, наоборот, восстанавливается.Fe3+ + Ti3+ = Fe2+ + Ti4+Конечную точку титрования фиксируют, применяя метиленовую синьили роданид аммония.
Определению мешают азотная кислота, некоторыеорганические соединения, медь, сурьма, вольфрам и ванадий.3.1.2.2. Комплексонометрическое титрование [2]Данное определение основано на реакции:Fe3+ + H2Y2- = FeY- + 2H+lgβ = 25,1Титрование проводят при pH=2,5-4 в горячем растворе для увеличенияскоростиреакциикомплексообразования.Конечнаяточкатитрованияфиксируется с помощью металлоиндикаторов, например салициловой илисульфосалициловой кислот.Мешают все ионы, образующие в подобной среде устойчивые комплексыс ЭДТА (в том числе и хром). Не мешают медь марганец, магний, цинк. Стоитотметить, что большие количества фосфорной кислоты также мешаютопределению.3.2. Методы определения хрома3.2.1.
Гравиметрические методы определения хрома3.2.1.1. Осаждение в форме гидроксида хрома (III) [5]10Осадок гидроксида хрома (III) выпадает количественно из растворовсолей хрома (III) при действии аммиачного буфера. Осадителем являетсяаммиак:Cr3+ + 3NH3⋅H2O → Cr2O3⋅xH2O↓ + 3NH4+Ионы аммония предотвращают осаждение магния, переход хрома враствор в виде гидроксокомплексов и способствуют коагуляции коллоидногораствора гидроксида. Выделившийся аморфный осадок промывают на фильтрераствором нитрата аммония и прокаливают при 900°С для получениягравиметрической формы – Cr2O3. Под конец тигель следует прокаливать ватмосфере водорода, иначе результаты получаются завышенными вследствиеокисления хрома в процессе прокаливания.
Мешают определению хрома всеионы, чьи гидроксиды осаждаются в тех же условиях. Метод совершенно неизбирателен и может применяться лишь в тех случаях, когда раствор несодержит посторонних ионов.3.2.1.2. Осаждение в форме 8-оксихинолината или оксихинальдината [3]В слабокислом растворе хрома (III) (pH=4-5) при добавлении спиртовогораствора оксихинолина происходит реакция:Cr3+ + 3HOx = Cr(Ox)3↓ + 3H+Кислотность обычно регулируют добавлением раствора аммиака ираствора ацетата аммония. Осаждение проводят медленно и из горячихрастворов.
Осадок сушат при 105-110°С для получения формы Cr(Ox)3 илипрокаливают при 700-750°С до Cr2O3. Определению не мешают ионы Ca2+,Mg2+, Cl-, SO42-, NO3-, PO43-. Из всех гравиметрических методов определенияхрома, описанный метод является самым распространенным.При использовании вместо 8-оксихиналина для осаждения хромаоксихинальдин специфичность повышается и позволяет определять хром всистемах, содержащих Ca2+, Ba2+, Mg2+, Mn2+ и Al3+.3.2.2. Титриметрические методы определения хрома3.2.2.1. Окислительно-восстановительное титрование [2]В окислительно-восстановительном титровании хрома применяетсяследующая реакция: Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O. E° = 1,33В.11Большинство методик основано на титровании кислых растворов хрома (VI)растворами восстановителей.
Следовательно, присутствующий в растворе хром(III) должен быть предварительно окислен в шестивалентный. В кисломрастворехромможноокислитьдвуокисьюсвинца,хлоратомкалия,перманганатом калия, висмутатом калия, гидроксидом кобальта (III) иперсульфатом аммония в присутствии нитрата серебра.Титрование раствором соли Мора [2]. Определение может производитьсядвумя способами. Первый способ – прямое титрование кислого растворабихромата раствором соли Мора с дифениламином в качестве индикатора.Второй – обратное титрование избытка двухвалентного железа перманганатомили бихроматом.
Данный метод является самым распространенным приопределении концентрации хрома. К недостаткам стоит отнести необходимостьвосстановления семивалентного марганца, образующегося при окислениимарганца (II) персульфатом.Иодометрический метод [3]. Феррохром сплавляют с перекисью натрия,при этом весь хром переходит в хромат натрия, а железо – в феррит:Cr + 4Na2O2 = Na2CrO4 + 3Na2O; 2Fe + 6Na2O2 = 2NaFeO2 + 5Na2OПри обработке плава водой хромат переходит в раствор, а ферритыполностью гидролизуются до гидроксида железа (III):NaFeO2 + 2H2O = Fe(OH)3 + NaOHОсадок отфильтровывают. Далее в щелочной раствор хромата калиядобавляютизбытокиодидакалияиподкисляютсолянойкислотой.Выделившийся иод титруют стандартным раствором тиосульфата.Данный метод требует больших затрат времени, поэтому применяетсятолько для анализа нерастворимого в кислотах феррохрома.Титрование раствором SnCl42- [3].
Раствор хрома (VI) титруют хлоридомолова (II). Реакция восстановления происходит количественно и достаточнобыстро в солянокислом растворе при комнатной температуре. Обычно бихроматтитруют в 3-3,5М HCl в присутствии дифениламина, как индикатора. Следуетупомянуть, что к недостаткам данного метода относится необходимость вчастой стандартизации растворов хлорида олова.Титрование раствором гидразина [3]. Данный метод используется лишьпри совместном присутствии хрома (IV) и ванадия (V).
В других случаях12добиться сходимости не удается. Титрование проводится в присутствиидифениламинсульфоната бария и OsO4 в качестве катализатора.Титрование раствором гидрохинона [3]. Данный метод основан нареакции:3С6H4(OH)2 + Cr2O72- + 8H+ → 3C6H4O2 + 2Cr3+ + 7H2OВ качестве индикаторов можно использовать дифениламин или ферроин.Титрование проводят в сернокислой среде. Основное достоинство данногометода – отсутствие влияния Fe(III) на результаты определения, недостатки –плохая воспроизводимость результатов.3.2.2.2. Комплексонометрическое титрование [5]Прямое титрование растворов хрома (III) растворами ЭДТА невозможновследствие инертности аквакомплексов трехвалентного хрома.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
