Зачетная задача (6) (1114178), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Этим методом можно осадитьоксихинолинат цинка даже в присутствии Co2+, Ni2+, Мn2+, если ихконцентрация не более 50 мг в 100 мл раствора, в противном случаенеобходимо переосаждение.Осаждение антраниловой кислотой.[8]COOHNH2Антранилат цинка осаждается в присутствии ионов щелочных ищелочноземельных металлов в уксуснокислой среде.
Другие ионыдолжны отсутствовать, рН среды - не менее 3.76, наибольшая полнотаосаждения достигается при рН 4.72.Zn2++2C7H7NO2→Zn(C7H6NО2)2↓+2H+Цинкантранилат выделяется в виде белого кристаллическогопорошка, из разбавленных растворов - в виде шестигранных пластиноксостава Zn(C7H6NО2)2. Возможно осаждение от 10 до 100 мг Zn.2) Титриметрические методы.а) Комплексонометрический метод.[9]Методы анализа с применением комплексонов являются не тольконаиболее распространенными методами определения макроколичествионов цинка, но и надежными, дающими вполне удовлетворительные12результаты даже в присутствии ряда посторонних элементов. Согласнометодике, Zn2+ титруют комплексоном III (ЭДТА) в аммиачном буферномрастворе с рН≈10 в присутствии индикатора эриохромового чёрного Т, сочень резким изменением окраски в точке эквивалентности.1 мл 0,05 М раствора комплексона III соответствует 3.269 мг Zn.
Вкачестве металлоиндикаторов при комплексонометрическом определенииZn2+можноприменятьразличныекрасители-производныеэриохромового черного Т, также используемые как индикаторы на Mg2+.При титровании в щелочных растворах пригоден пирокатехиновыйфиолетовый.Определение цинка с использованием маскирующих средств. Длямаскирования посторонних ионов в настоящее время используют такиевещества, как цианид и иодид калия, триэтаноламин, торон, 2,3димеркаптопропанол,тиосульфатнатрия,аскорбиновуюкислоту,тартрат-ион и др.[7]В качестве маскирующего реагента при определении Zn2+ частоприменяют Na2S2O3.
Возможно определение Zn2+ в присутствии Cu2+,маскируя последнюю определенным количеством тиосульфат-ионов. Впротивном случае маскируется и сам цинк. В качестве индикатора в этомслучае используют ПАН.Предложено определение ионов Zn2+ и Cu2+ в одной пробе присовместном присутствии.Сначалаопределяютсуммуионовобратнымтитрованиемпервоначально взятого избытка комплексона III раствором ZnSO4 поксиленоловому оранжевому, затем в оттитрованный раствор вводятопределенное количество сухого Na2S2O3 и выделившийся комплексон IIIтитруют раствором ZnSO4, при рН=5.7-6, определив тем самымсодержание меди.Количество цинка находят по разности.
Ошибка определениясоставляет0.2-1.5%.ИоныСu2+13можнотакжемаскироватьвосстановлением аскорбиновой кислотой или KJ.[3]б)Титрованиеоксихинолинатацинка.[7]Первоначальноисследуемый раствор обрабатывают раствором 8-оксихинолина дополного осаждения соли. Затем ее отфильтровывают и обрабатываютраствором бромата калия.Избыток бромат ионов оттитровывают стандартным растворомиода до появления светло-желтой окраски. Метод не очень удобен, таккак вместе с оксихинолинатом цинка осаждаются и оксихинолинатыдругих металлов (меди, алюминия, магния и др.).в) Титрование тетрароданомеркурата цинка.[5] Сначала получаютнерастворимый ZnHg(CNS)4 реакцией с роданомеркуратом аммония.Затем осадок отфильтровывают и титруют стандартным раствором иодатакалия с добавлением хлороформа в качестве индикатора.
Титрованиепроходит в две стадии. На первой стадии выделяется молекулярный иод иокрашивает органический слой. При дальнейшем титровании окраскаисчезает, так как иод переходит в нерастворимый в хлороформе JСl.Таким образом, по началу исчезновения окраски органического слояопределяется конечная точка титрования. Концентрация соляной кислотыдолжна быть не ниже 12%, в противном случае хлористый иод будетразлагаться до реакции иода с иодатом. Медь отделяют предварительно ввиде роданида.5ZnHg(CNS)4+24JO3-+14H++8H2O →5Zn2++5Hg2+ +20SO42- +12J2+20HCN12J2 + 6JO3- + 56H+ + 30Cl- = 30JCl + 18H2OКоличественное определение меди1) Титриметрические методы.а) Иодометрический метод [6] основан на реакции восстановленияиодидом калия двухвалентной меди до одновалентной формы, при этомвыпадает практически нерастворимый иодид меди и элементарный иод:142Cu2++4I- →2CuI↓+I2Выделившийся иод титруют раствором тиосульфата натрия:I2+2S2O32-→2I-+S4O62Иодометрическомуопределениюмедимешаетприсутствиеокислителей, которые выделяют иод из иодида калия (например, солитрёхвалентного железа).
В нашем случае этим можно пренебречь, т.к.концентрация Fe3+ очень мала. Никель, кобальт, кадмий, цинк, железо имногие другие металлы, которые не осаждаются тиосульфатом в кислойсреде, также не мешают определению меди.б)ТитрованиесернокислымCuSO4*(N2H4)2*H2SO4.[7]гидразиномввидеоченьВыделяютмалорастворимоймедьсолиCuSO4*(N2H4)2*H2SO4. Осадок титруют стандартным раствором бромата.3CuSO4*(N2H4)2*H2SO4 + 4BrO3- → 3Cu2+ + 6H+ + 6SO42- + 6N2 + 2Br- +12H2OВ качестве индикатора применяют тропеолин 00, фуксин, или тимоловыйсиний. Переход окраски индикатора очень четкий.в)Комплексонометрическийметодопределенияоснованнаспособности меди образовывать прочное соединение с комплексоном III.Комплексонометрическое титрование меди можно проводить с разнымииндикаторами: ПАН; мурексидом; 7-(2-пиридилазо)-8-оксихинолином, идругими.[4]Комплекс меди с мурексидом окрашивает раствор в желтый илижелто-зеленый цвет.
Когда вся медь оттитрована, раствор окрашенмурексидом в вишнево-розовый или лиловый цвет. На оттенок окраскираствора влияет цвет комплексоната меди с комплексоном III, и темсильнее, чем выше концентрация меди. Переход окраски в эквивалентнойточке очень четкий.2) Гравиметрические методы.а)МетодопределениямедиввидететрароданомеркуратаCu[Hg(SCN)4].[5] Медь осаждают, из нагретого до кипения раствора,15содержащего серную или азотную кислоту, действием K2[Hg(SCN)4].Осадок высушивают при 100-110°C и взвешивают. Определению меди немешают равные количества железа (III), алюминия, хрома (III), нитрат-,сульфат-, и фосфат- ионов. Метод используется для определения меди вмедных рудах.K2[Hg(SCN)4] + Cu2+ → 2K+ + Cu[Hg(SCN)4]↓б) 8-Оксихинолин осаждает медь в уксуснокислом, аммиачном ищелочном растворах при pH=5.33 - 14.55.[3] Осадок, высушенный при105-110°С, соответствует составу Cu(C9H6ON)2 (F=0.1808).
Показано, чтооксихинолинат меди Cu(C9H6ON)2*2H2O разлагается выше 60°C, в товремя как безводное соединение устойчиво до 300°C.2Cu2++4C9H7ON+4OH- →2 Cu(C6H7ON)2*1,5Н2О↓+H2OОксихинолиновый метод даёт возможность определения меди вприсутствии многих металлов. В уксуснокислом растворе можноопределять медь в присутствии берилия, магния, кальция, кадмия, свинца,мышьяка и марганца. Осаждая медь оксихинолином из растворов,содержащих гидроксид и тартрат натрия, можно проводить определения вприсутствии алюминия, свинца, олова (IV), мышьяка (V), олова (V),висмута, хрома (III) и железа.в)Осаждениекупфероном.[7]Осаждениепроводятвсильнокислых, охлажденных льдом растворах, содержащих свободнуюминеральную или органическую кислоту. Применяют холодный растворкупферона.
Выпадение происходит сразу же после добавления реактива.Осадок отфильтровывают и промывают осадок разбавленной соляной илисерной кислотой, содержащей немного купферона. Далее прокаливают довесовой формы – оксида металла. Осаждение купфероном не даетполного осаждения, так как осаждаются многие другие элементы.2C6H5N(NO)ONH4+Cu2+ → (C6H5N(NO)O)2Cu↓+2NH4+16ВыводНа основании литературного обзора решено:1) Определять медь титриметрически, используя иодометрическийметод, так как это наиболее простой, хорошо воспроизводимый ивысокоточный метод определения содержания меди в исследуемомобразце.2) Цинк определять гравиметрически, используя метод осаждения ввиде 8-оксихинолината цинка Zn(C6H7ON)2, так как это один из наиболеенадежных и удобных методов определения цинка.17Экспериментальная частьОпределение содержания меди1) Расчёт массы навески.В образце ≈85% меди.
Формула для расчета массы навески:p=C × V (титр.) × Э × V (к ) 0,05 × 10 × 63,54 × 100≈≈0,3 г.V (ал.) × W × 100010 × 0.85 × 10002) Взятие навески.Масса бюкса с навеской = 11,6892 г.Масса бюкса после перенесения навески в стакан = 11,3550 г.Масса навески = 11,6892 – 11,3550 = 0,3342 г.3) Растворение медной бронзы и определение меди.Предварительно была установлена концентрация тиосульфатастандартизацией по бихромату калия ([K2Cr2O7] = 0.0502 М ). Растворбихромата готовился по точной навеске (m = 0.4927 г.)Методика стандартизации раствора тиосульфата натрия.Вбюреткувносятисследуемыйраствортиосульфата.Вконическую колбу для титрования на 200-250 мл помещают 10 мл H2SO4,10 мл 5% р-ра KJ, и пипеткой – 10 мл стандартного раствора K2Cr2O7.Оставляют смесь на 5 мин.
в темном месте, накрыв часовым стеклом.Затем прибавляют 100 мл дистиллированной воды и быстро титруютраствором Na2S2O3 до бледно-желтой окраски, добавляют 1-2 капликрахмала и продолжают титровать при энергичном перемешивании доисчезновения синей окраски раствора.[6]Cr2O72-+9I-+14H+ = 2[Cr(H2O)6]3++3I3-+H2OI3-+ 2S2O32- = 3I- + S4O62Результаты титрования:V1 (Na2S2O3) = 8,65 млV2 (Na2S2O3) = 8,64 млV3 (Na2S2O3) = 8,66 мл18Vср(Na2S2O3) = 8,65 млC(Na2S2O3) = 10 × 0.0502 / 8,65 = 0,0580 МИодометрическое определение меди основано на реакциях:2Cu2+ + 5I- = 2CuI↓ + I3-,I3-+ 2S2O32- = 3I- + S4O62Eо(Cu2+/CuI) = 0.86 B.Для протекание первой реакции надо создавать кислую среду дляпредотвращения гидролиза Cu2+ (а тем самым повысить потенциалсистемы Cu2+/CuI) и брать большой избыток йодида (для пониженияпотенциала системы I3-/3I- и растворения йода).[6]Реагенты:Na2S2O3*5H2O, 0,0580М раствор,KI, 5%-ный раствор,Н2SO4 , 1М раствор,Н2SO4 , ρ=1.84,НNO3, ρ=1.40,Крахмал, 1%-ный раствор.Выполнение определения.
Точную навеску сплава переносят вовлажный стакан ёмкостью 300 мл, добавляют 20 мл HNO3, накрываютстакан часовым стеклом и нагревают стакан на песочной бане до полногорастворения навески, Промывают стекло дистиллированной водой ивыпаривают раствор до влажных солей.
Стакан снимают с песочной бании охлаждают на воздухе. Добавляют 5 мл 2М H2SO4 и 5 мл конц. H2SO4 иупаривают на песочной бане до окончания выделения белых паров.Остаток растворяют в воде (около 25 мл). Нерастворимый остаток(преимущественно PbSO4) отфильтровывают. Раствор количественнопереносят в мерную колбу ёмкостью 200 мл, доводят объём раствора дометки дистиллированной водой и хорошо перемешивают.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
