Т.А. Белявская - Практическое руководство по гравиметрии и титриметрии

Т. д. БЕЛЯВСКАЯПРАНТИЧЕСНОЕРУКОВОДСТВОПО ГРАВИМЕТРИИИ ТИТРИМЕТРИИИздательство ~осковского уннверс~тета1986УдК075.8:544Белявекая Т.А. Практическое руховоаство по гравиметрии ититримеrрии:159 с.Учеб. nособие.- М.: Иэа-во Моек. ун_.rа,1986.-В книге на современном уровне кратко изложены теоретичес­кие основы гравиметрии и титриметрии- образование и свойст­ва осааков, тиnы химических равновеснА в гомогенных и гете­рогенных растворах;оnисаныкривыетитрования;nроанализиро­ваны ошибки в кислотно-основном, осааительном, комnлексимет­рическом и окислительно-восстановительном титровании.но рассмотрены апnаратурав количественном химическом анализе.сучетомтенциаловновыхиаанныхоПоароб­и техника провеаения всех операцийвеличинахВсе расчеты nровеаеныконстант,станаартныхnо­т.n.Dля стуаеитов химических и химико-технологических вузов.Печатается по постановлениюРеаакuионно-иэаательского советаМосковского университеrа~._; ._ ._,}.

..i· }.~:.. .~-~~''•~·····-·-·-,,..,L ...~-'.O·~т\Рецензенты:мнаиаат химических наук И.Ф. Колосова,мнаиаат химических наук В.М. ИвановБ1805000000 - 053077 (02) - 861 3 5- 86 ©изаательство Московскогоуниверситета, 1986 г.ПРЕДИСJ10ВИЕПрограммапо аналитической химиицляуниверситетоввклю­чает ·георию и практику химических, физико-химических и физи­ческих метоаов.Поспеание, т.е. физические и физика-химичес­кие, значительно потеснили химические- классические (грави­ме-rрня, титриме-rрия) методы.

Но это не значит, что классичес­кие метоцы утратили свое значение. Они широко применяютсяв научных и завоаских .пабораториях, так как отличаю1•ся про­стаrой, точностыс, их испопьэоввнне не требует ни преаваритель.­ной кв..пибровки,ни аорогого оборуцования, кроме того, что осо­бенно важно,. они явпяются основой попучения станцартов алямногих физико-химических и физических метоцов.В учебной питературе, появившейся в поспецние гоаы, хими­ческимме-rоцамотвоцится достаточно места, ноописаниепракти­ческих работ и техники эксперимента евецена цо минимума.

Эrопобуаило автора написать настояшее руковоцство, прецназначен­ное цпя стуцеmов химических факу.пьте-rов университетов,изу­чающих ана.питическую химию. Книга цает возможность стуцен­там овпацеть техникой эксперимеmа и основными операциямигравиметрического и титриметрического анапиза. Описаниютехники эксnеримеmа и практических работ прецшествуют крат­киеевецепняпотеориисоответствующихразце.пов,чтоцопжносnособствовать nониманию учащимся сути выnопияеА.Аых им оПера~.~Круг nрактических работ ограничен рамками nрограммы, ночисло их цостаточно ве.пнко и позволяет цепать выбор.При написании руковоцства автор nопьэовался советами ака­цемика И.П. АllИМарина и считает своим цоnгом выразить емусвою искреннюю бпагоцариость.

Глубокую бпагоцарность авторвыра-к.аетдокторухимическихнаук,аоцентукафецрыаналитичес­кой химии В.М.Иванову за nрочтение рукоnиси и ценные замечания. Ав­тор выражает также признательность реце:нзен.ту книги кандищпу хими­ческих наук И.Ф. Колосовой и благоцарит сотруцников Изцатепь.­ства Московского университе-та Н.М. Глазкову и О.В. Апентье'ву за труц по рецактнрованию и оформлению кнШ'и.Все замечания и nожепания буцут приняты автором с бпаго­дарностью.ВВЕдЕНИЕАнапитическвя химия, оаной из зааач которой явпяется иаен­-тификвuия и опрецепение веществ, включает авв разцепака­чественный: и количественный анализ.

lienь качественного анали­за-обнаружение компонентов анализируемого обьекта, а такжеицекrификвuия тех или иных соецииений.анализа-Uель копячествеиногоопрецепение количеств ~омпоиекrов и их соотношенийв обьекте. Количественный анализ явпяется важным метоцомисспецоввння в естествознании-химии, биологии, мецнцине,геологии и цр.; его широко применяют в самых различных об­ластях практической цеЯтепьностн человека. Копячествеиномуанализу поцлежат самые рв·знообрвзиые обьекты: руцы, минера­лы, метаппы, сплавы,пищевыепроцукты;ружающей срецырецеления-уцобрения, фармацевтические препарвты,искпючнтепьнуюропьониграетвохрвнеок­существует настоятельная необхоцнмость оп­количествавеществ,загрязняющихвоцу,почву,атмос­феру; важная ропь с.1rвоцится количественному анализу в изуче­нии космических объектов. Из этого спецует, что перец копи­чаственным t~каш\зом стоят мноi·очиспенные, раэнообрвзные нцостаточно труцные заuачи.

Э1·о сr.особствует развитию мног~tхметоцованttnнэ&,вкоторыхиспuпьзуютцOCТIOII.elitLЯкакхимии,·гак и цругих научных цисuишtю;. Хнмнкн-анапитнкн рвспопагаютбольшим чиспом разнообразных метоцов копячествеиного анализа.Опрецеление копячества вещества основано на измерении ка­кого-либо физического или химического свойства этого вещест­ва, явпяющегося функцией его массы.Все метоаы копячествеи­ного анализа можно nоцрвзцелнть на цве категории:основанныенанепосрецствеиномт.е.наизмерениииепосреаственноммассы1)метоцы,опрецепяемо­гокомпонекrа,2)косвенные методы опредепения массы, основанные на измере­взвешиваниинавесах;нии свойств, связанных с массой опрецепяемого компонента.Например, можно измерять электропровоцность растворов, кото­рвя является функцией концентрвuин рветвореиного электропита.В завиенмости от нзмерS!емых свойств метоаы копичествен­ного анализа nодразделяют на три большие груnпы: химические,<lft.зико-химическне, <~мзическне метf\цы.К химическим метоцам относятгравиметрию, тнтрнметриюи газометри';lеские методы.

Химические метоцы часто называюткпассическими, это нанболее старые, но продопжаюwие разви­ваться метоцы. Они точны, просты по выпопнению, не требуютспециальной аппаратуры. Кроме цостаточно широкого применекиявпрахтикеаиапнза,онинахоцятприменекиецлястанцартнзациивеществ, ИСП'?1Jьзуемых в квчестве эталонов в рвзпичных физи­ко-химических и физических метоцах.В настоsrшем руковоцстве рассматриваются основные положе­ния теории и првктикн гравиметрии и тнтриметрии.4ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.ГnаваГРАВИМЕТРИЯIОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯГРАВИМЕТРИИ§1.Сушиость гравиметрииСушиость гравиме·rрии .зв.кrоочается в том, что взвешиваниемна авапкrическкхвесахизмеряюrмассу опрецепяемого компо­нента; цпя этого его вьщепяюr либо в элементном виае, либо~виаесоециненияопрецепенногосостава.Гравиметрия является наиболее простым, точным, хотя илроцопжитепьным метоцом анализа. Она широко применяется цлякопячествеиногоолреаелениянеорганическихиорганическихве­ществ.Гравиметрические метоцы nоцразцеnяюr на метоаы отгонки иметоаыосажцения.МетоцыотгонкиВ этих метоцах оnреаепяемая часть анализируемого обьектацопжиа бьrrь летучей ипи цопжна превращаться в летучее сое­цииение по той Иliи иной химической реакции.

Метоцы отгонки всвоюочерецьпоцразцепяюrсянапрямыеикосвенные.Примером прямых метоцов может служить опрецелениеCDz.в карбонатных пороцах. В этом случае навеску образца обраоо­тываюr кислотой:СаСО 3 + 2H3D+- ci+ + 3Н2 0 + СО2 t.со2отгоня.юr в лрецварителыю взвешенный сосуц, соцержащийnогпотитепь (натронную известь - смесь NaOH·, СаО ,иnиаскаркr - асбест, проnитанныйNaOH ). По увеличению массысосуца суцят о соцержвнии ' со2 в анализируемом образце.В косвенных метоgах о копячестве летучего комnонента су­цят по убыли в массе взятой навески аиапизируемого вещества.Эrим метоцом часто олрецепяют сацержание воцы.

Дпя этогонавеску анапизируемого образца высушиваюr nри олрецеленнойтемnературе и по убыли в массе суцят о копячестве воцы. Ес­тественно,чтов анапизируемомвеществецругие, летучие nри цаиной температуре,5аопжныотсутствоватькомпоненты.Посконьи.у метоцы отгонки базируются на летучести оnреа.е­ляемых комnонентов,МР.тоцыонинеушmерсвльныималочисленны.осажценияНаибольшее значение в гравиметрии имеют метоцы освжце­ния. В Э'I'ИХ метоцах опрецеляемьтй компонент вьщеllЯЮТ из раст­вора в вице _мапорастворимого соецинения ( ипи в вице элемен­та), которое nосле соответствуюшей обработки взвешивают.

На­пример, цля оnределения соцержания бария в растворе его осаж­цают серной кисiJОТой в виде сульфата:2+ВаОсацок сулЩJата+2-so4 = Ва$04-бария отцеляКf!' от раствора, промываюr, прс>­квливвют и взвешивако1-.По массе осацк.а рассчитываюr содер­жание бария в растворе.Часто взвешиваюr не то соецинение,которое ос~жаают, поэтому в гравиметрии раэnичают 'осажцае­мую' и 'весовую' формы, например:опрецепяемыйвесоваяосажцаемаяэлементформаформаCuСиCuBaso4At203CaC2D4 , СаСО3 ,Baso4пН 2 0СаС 2 О4 · Н2 0ВаAtAl 2 03 ·СаСаО,CaSD4 .Если: химический состав освжцвемой формы может бьrгь неоп­рецепенным, то основное требnвание к весовой форме заключает­ся в том, что онацоnжна иметь постоянный состав,отвечающийопрецеленной химической формуле, Таким образом, в гравимет­рии имеют цело с малораствори."'!ыми осацками. Не всякие осац­ки могуr быть использованы в гравиметрии, к ним прецъявпяет­ся ряц требований.Требования1.косацкамвгравиметрииОсацок цожен быть праr.гически нерастворимым, т.е.

оп­рецепяемый элемент (ион)nопжен выцеляться в осацок коли­чественно (осажцение считается количественным, когаа остаточ­ное коп:ичество осажцаемого вещества остается за npeaentiмиточности вевешивания на аналитических весвх2.(0,0002г.)).Осацок nопжен выаепяться в форме, уцобной апя его от­целения от раствора и промыввния, он аоmкев быть по возможности круnнокристаllllИЧескимеспи он аморфен.сностиили хорошоВажно, чтобы(размерам•астиц).онбылскоагупированным,оанороаным по диспер­Схематически6можнопрецста-вить три типаосвцковDoo00000ооо00DDDDDIIJI -орвэпичиой цисоерсиости:Do111осацок круnнокристаппический, оанороаный по аисперсиости;11 - осаD.ок мепкокристаппический, оанороцный по аисперсности;111 -освцок состоит из кристаппов рвзпичных: размеров.Iиуцовпетворитепьиой скоростью, но осацок тиnаФильтрование и промыввине освакав типа11111прох:оаит сотфипътровы­вается крайне меапеино из-за nпотной уnаковки частиц на фмътре.З.