Реферат: Титриметричний (об'ємний) та комплексонометричний методи аналізу

I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6

Інші методи окиснення відновлення

титанометрія;

хроматометрія;

ванадометрія;

цериметрія.

Ванадометрія – цей метод окисно-відновного титрування оснований на реакції відновлення аналізуючої речовини сульфату ванадію VSO4, який окислюється до

V – 1e = V

Використовують два робочих розчини VSO4 і NH4Fe(SO4)2 (залізо-амонійні галуни). Аналіз проводять методом оберненого титрування, до аналізую чого розчину додають надлишок розчину VSO4 і відтитровують те, що не вступило в реакцію з розчином NH4Fe(SO4)2:

2VSO4 + 2NH4Fe(SO4)2 = V2(SO4) + 2FeSO4 + (NH4)2SO4

За кількістю від титрованого VSO4 обчислюють вміст аналізуючої речовини. Для визначення точки еквівалентності використовують окисно-відновний індикатор сафранін, який безбарвний в присутності йонів V і червоний від першої краплі галуну.

Хроматометрія – цей метод оснований на реакціях окислення аналізуючої речовини титрованим розчином K2Cr2O7, який відновлюється до Cr:

Cr2O7 + 6e + 14H = 2Cr + 7H2O

Робочі розчини K2Cr2O7 готують по точній наважці без використання встановлюючи речовин. Розчини дихромату стабільні і довго зберігаються без змін. Аналіз поводять методом прямого титрування в присутності індикатора дифениламин, забарвлений в синій колір при найменшому надлишку дихромату.

Титанометрія – цей метод оснований на відновленні аналізуючої речовини , при цьому Ті окислюється до Ті:

Ti – 1e = Ti

Робочим розчином використовують Ti2(SO4)3, титр якого встановлюють за розчином KMnO4.

Цериметрія – метод оснований на окисленні аналізуючої речовини Ce , який відновлюється до Ce:

Се + 1е = Се

Робочим розчином є змішана сіль Се(SO4)2*2(NH4)2SO4*2H2O. Титр робочого розчину встановлюють по оксалату натрію. Аналіз ведуть прямим титруванням, точку еквівалентності визначають за виникненням жовтого забарвлення розчину, солі Се безбарвні, а солі Се жовтого кольору.

Методи осадження. Характеристика методів осадження, їх класифікація. Вимоги до реакцій, що застосовуються у методах осадження. Фіксування точки еквівалентності з металоіндикаторами

Ряд методів об’ємного аналізу оснований на реакції осадження в результаті, яких швидко випадає осад. Точку еквівалентності в методах осадження визначають по наявності розчину надлишку реактиву, який фіксується індикатором, або за зміною фізико-хімічних властивостей розчину, електропровідності, поглинанню чи відбиванню світла. В методах осадження використовують:

аргентометрію – титрування розчином нітрату срібла, метод Мора і Фаянса;

роданометрія – титрування надлишку AgNO3 розчином роданіду амонію (NH4CNS), метод Фольгарда;

меркурометрія – титрують розчином Hg2(NO3)2*2H2O.

Аргентометрія

Цей метод оснований на визначенні хлоридів, бромідів, йодидів лужних і лужно-земельних металів і органічних основ. Робочі розчини 0,1 н розчин AgNO3 і 0,1 н розчин NH4CNS. Титр 0,1 н AgNO3 встановлють по титрованому розчину NaCl, який готують із висушеної хімічно чистої солі NaCl. Титр 0,1 н розчину NH4CNS визначають за допомогою титрованого розчину AgNO3, який на світлі розкладається, тому його зберігають в склянках з темного скла.

Індикатори в методах осадження

Дихромат калію – який з AgNO3 утворює цегляно-червоний осад хромату срібла:

K2Cr2O7 + 2AgNO3 = Ag2CrO4↓ + 2KNO3

Залізо-амонійні галуни – утворюють з роданідом амонію комплексну сполуку червоного кольору:

NH4Fe(SO4)2 + 3NH4CNS = [Fe(CNS)3] + 2(NH4)2SO4

Адсорбційні індикатори:

флюоресцеїн – жовтувато-червоний порошок, погано розчинний у воді, але розчиняється в спиртах, тому використовують у вигляді 0,1 % розчину спирту. На початку титрування індикатор має жовте-зелене забарвлення, а в точці еквівалентності яскраво рожеве;

еузон – використовується при титруванні бромідв, йодидів, розчину AgNO3. В точці еквівалентності забарвлення осаду змінюється з жовтого на рожеве.

Аргентометрія використовує два методи, які відрізняються типом індикатора. У методі Мора індикатор хромат калію. У методі Фаянса індикатор флюосцеїн, еузон.

Метод Мора використовують для аналізу хлоридів, бромідів, при рН=7-10, аналізують хлориди калію і натрію, броміди калію і натрію. Наприклад визначення натрій броміду титруванням наважки 0,5 г розчинняєм її в 20 мл води титруємо 01, н розчином AgNO3 в присутності індикатора K2CrO4

NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgBr

Коли вже весь бром використано проходить реакція:

AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4 + 2KNO3

Методом Фаянса визначають йодиди, які не можливо проаналізувати методом Мора. Наприклад визначення калій йодиду, наважку розчиняють в 20-30 мл води, додають 1,5 мл оцтової кислоти, 5 мл індикатору еузіну і титрують 0,1 н розчином AgNO3 до переходу забарвлення осаду в рожевий колір.

Роданометрія – метод Фольгарда – цей метод являє собою титрування розчину AgNO3 розчином роданіду амонію NH4CNS, індикатор залізо-амонійні галуни:

NH4CNS + AgNO3 = AgCNS↓ + NH4NO3

Роданометрію проводять в кислому середовищі, розчиняють приблизно 0,3 г AgNO3 (точна наважка) в 50 мл води, додають 5 мл розбавленої нітратної кислоти, 2 мл галунів і титрують 0,1 н розчином роданіду амонію до появи червоного забарвлення.

Визначення галогені дів і роданідів методом оберненого титрування за методом Фольгарда

Наважку хлориду натрію розчиняємо в 20 мл води, додаємо точний об’єм 0,1 н розчину AgNO3, 2 мл індикатору залізо-амонійні галунів, відбувається реакція між NaCl I AgNO3, частина нітрату срібла залишається в надлишку, який відтитровують роданідом амонію з утворенням червоного забарвлення:

NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3

AgNO3 + NH4CNS = AgCNS + NH4NO3

3NH4CNS + NH4Fe(SO4)2 = [Fe(SO4)3] + 2(NH4)2SO4

Меркурометрія – в колбу для титрування поміщають аліхводну частину хлориду меркурію, додають кілька крапель роданіду амонію і розчину Fe(NO3)3, ці дві сполуки служать індикатором, утворений роданід заліза червоного забарвлення:

Fe(NO3)3 + 3 NH4CNS = Fe(CNS)3 + 3NH4NO3

Коли хлорид йони осаджені йонами ртуті:

Hg2 + 2Cl = Hg2Cl2↓

Перша надлишкова порція нітрату ртуті вступає в реакцію з роданід йонами утворюючи безбарвну сполуку:

Hg2 + 2 Fe(CNS)3 = Hg2(CNS)2↓ + 2Fe

В результаті червоне забарвлення зникає досягнута точка еквівалентності. Так як на взаємодію з індикатором витрачається деяка кількість робочого розчину, то проводять холостий дослід: колбу для титрування поміщають індикатор і титрують до зникнення забарвлення, віднімають від кількості витраченого робочого розчину на титрування.

Визначення KCl в технічному хлориді калію

Наважку розчиняють в мірній колбі, піпеткою переносять аліхводну частину в колбу для титрування, додають 1 мл 3% роданіду амонію, 2 мл Fe(NO3)3 забарвлений в червоний колір і титрують 0,1 н розчином Hg2(NO3)2, до зникнення забарвлення. Паралельно проводять холостий дослід (вода + індикатор), так визначають поправку на індикатор. За витратою робочого розчину обчислюють вміст KCl в розчині і в наважці:

KCl + NH4CNS = KCNS + NH4Cl

Комплексонометриччий метод аналізу.

Метод оснований на утворенні йонів металів комплексних сполук. В цьому методі використовують комплексони, одним із яких е тилон Б – це етилендіамінтетраоцтова кислота:

Точку еквівалентності встановлюють в цьому методі за допомогою метал-індикаторів, які з катіонами металів утворюють забарвлені комплексні сполуки:

кислотний хром чорний спеціальний (еріохром чорний Т) – індикатор забарвлений в синій колір, а комплексна сполука червоного:

НІп2- + Ме2+ = МеІn- + Н+

Титрування трилоном Б полягає у зв'язуванні йонів металу в комплекс за таким схематичним рівнянням:

Ме2+ + Н2S2- = МеS2- + 2Н+

Після цього відбувається взаємодія трилону Б з йонами MeIn-

МеIn- + Н2Х2- = МеХ2- + Н+ + НІn2-

червоний синій

В еквівалентній точці винно-червоний колір розчину (МеIn-) змінюється на синій (НІn2-).

- хром темно синій забарвлений в синій колір, а комплексні сполуки у вишнево-червоний.

Розчини індикаторів нестійкі їх готують в день використання, або використовують індикатор в твердому вигляді в суміші з хлоридом натрію 1 : 200. На титрування беруть 0,3 г суміші, додають титрованого розчину і перемішують до розчинення пороку

Приготування робочого розчину трилону Б і індикатора

Трило Б відповідає вимогам, які ставлять до вихідних речовин. 0,1н розчин трилону Б готується безпосередньо з наважки (Mr=372). З рівняння взаємодії трилону Б із солями кальцію, магнію, видно, що Мекв трилону Б дорівнює ½ молярній масі. Для виготовлення 0,1н розчину на аналітичних вагах зважують з точністю до 0,0001 г 18,6 г трилону Б, переносять у мірну колбу на 1 л, розчиняють в дистильованій воді, доводимо об’єм до мітки.

Розчин індикатору готують еріохром чорний Т масою 0,5 г розчиняють в суміші буферного розчину об’ємом 20 мл () і етилового спирту об’ємом 80 мл. Індикатор у лужному середовищі має синій колір.

Визначення твердості води

Визначення твердості води має велике практичне значення в техніці та побуті. Оцінюючи питну воду, доводиться визначати тимчасову і постійну твердість. Комплексонометричне визначення загальної твердості води полягає в титруванні відміряного об'єму води 0,1 н розчином трилону Б за наявності металіндикатору еріохром чорного Т. Реакція відбувається за рівнянням:

Са2+ + Na2Н2Х = Nа2СаХ + 2Н+

Для визначення загальної твердості води відбирають такий її об'єм, щоб загальний вміст солей Кальцію і Магнію не перевищував 0,5 мекв (на титрування повинно витрачатись не більше 5 мл 0,1 н розчину трилону Б). Пробу досліджуваної води розводять дистильованою водою до об'єму 100 мл, доливають аміачний буферний розчин об'ємом 5 мл і краплями аміачний розчин індикатору до утворення винно-червоного забарвлення. Титрують робочим розчином трилону Б до переходу червоного кольору в синій. Твердість води в міліеквівалентах обчислюють за фор-лою:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6