Titravimo formos. Titrimetrinis analizės metodas – kas tai? Titrimetrinio tyrimo specifika

Titrimetrinė analizė (tūrio analizė) – tai kiekybinės analizės metodas, pagrįstas reagento, reikalingo reakcijai su tiriama medžiaga, tūrio arba masės matavimu. Titrimetrinė analizė plačiai naudojama biocheminėse, klinikinėse, sanitarinėse ir higienos bei kitose laboratorijose eksperimentiniams tyrimams ir klinikinėms analizėms. Pavyzdžiui, nustatant rūgščių ir šarmų pusiausvyrą, nustatant skrandžio sulčių rūgštingumą, šlapimo rūgštingumą ir šarmingumą ir kt. Titrimetrinė analizė taip pat yra vienas iš pagrindinių cheminės analizės metodų kontrolinėse ir analitinėse farmacijos laboratorijose.

Titrimetrinės analizės metu tiriamosios medžiagos kiekis nustatomas titruojant: į tiksliai išmatuotą tiriamosios medžiagos tirpalo tūrį palaipsniui pridedamas kitos žinomos koncentracijos medžiagos tirpalas, kol jo kiekis chemiškai prilygsta tiriamajam kiekiui. medžiaga. Ekvivalentiškumo būsena vadinama titravimo lygiavertiškumo tašku. Titravimui naudojamas žinomos koncentracijos reagento tirpalas vadinamas titruotu tirpalu (standartinis tirpalas arba titruotojas): tiksli titruoto tirpalo koncentracija gali būti išreikšta titru (g/ml), normalumu (ekv/l) ir kt.

Titrimetrinėje analizėje naudojamoms reakcijoms keliami šie reikalavimai: medžiagos turi reaguoti griežtai kiekybiniais (stechiometriniais) santykiais be šalutinių reakcijų, reakcijos turi vykti greitai ir beveik iki galo; Norint nustatyti lygiavertiškumo tašką, būtina naudoti pakankamai patikimus metodus, pašalinių medžiagų įtaka reakcijos eigai turi būti atmesta. Be to, pageidautina, kad titrimetrinės analizės metu reakcijos vyktų kambario temperatūroje.

Titrimetrinės analizės lygiavertiškumo taškas nustatomas pagal titruoto tirpalo arba indikatoriaus spalvos pasikeitimą, įvestą titravimo pradžioje arba titravimo metu, tirpalo elektrinio laidumo pokytį, elektrodo, panardinto į tirpalą, potencialo pasikeitimą. titruotas tirpalas, srovės vertės pokytis, optinis tankis ir kt.

Vienas iš plačiai naudojamų lygiavertiškumo taško nustatymo metodų yra indikatorinis metodas. Indikatoriai yra medžiagos, leidžiančios nustatyti galutinį titravimo tašką (titruoto tirpalo spalvos staigų pasikeitimą). Dažniausiai prie viso titruojamo tirpalo pridedamas indikatorius (vidinis indikatorius). Dirbdami su išoriniais indikatoriais, periodiškai paimkite lašą titruoto tirpalo ir sumaišykite su lašeliu indikatoriaus tirpalo arba padėkite ant indikatorinio popieriaus (dėl to prarandama analitė).

Titravimo procesas grafiškai pavaizduotas titravimo kreivių pavidalu, leidžiančių vizualizuoti visą titravimo eigą ir pasirinkti tinkamiausią rodiklį tiksliems rezultatams gauti, nes Titravimo kreivę galima palyginti su indikatoriaus spalvos pasikeitimo intervalu.

Titrimetrinės analizės klaidos gali būti metodinės ir specifinės dėl konkrečios reakcijos ypatumų. Metodinės klaidos yra susijusios su titravimo metodo ypatumais ir priklauso nuo matavimo priemonių klaidų, tūrinių stiklinių indų, pipečių, biurečių kalibravimo, nepilno skysčių išbrinkimo išilgai matavimo stiklo indų sienelių.

Konkrečios paklaidos atsiranda dėl tam tikros reakcijos savybių ir priklauso nuo reakcijos pusiausvyros konstantos ir nuo lygiavertiškumo taško aptikimo tikslumo. farmacinės medicinos molekulė analginas

Titrimetrinės analizės metodai, priklausomai nuo juos sukeliančių reakcijų, skirstomi į šias pagrindines grupes:

1. Neutralizacijos metodai, arba rūgščių-šarmų titravimas, yra pagrįsti neutralizacijos reakcijomis, t.y., rūgščių ir bazių sąveika. Šie metodai apima acidimetriją (bazių kiekybinį nustatymą naudojant titruotus rūgščių tirpalus), alkalimetrą (rūgščių nustatymą naudojant titruotus bazių tirpalus), halometriją (druskų kiekybinį nustatymą naudojant bazes arba rūgštis, jei jos reaguoja su druskomis stechiometriniais santykiais).
2. Nusodinimo metodai yra pagrįsti medžiagų, kurios tam tikroje aplinkoje sudaro netirpius junginius, pavyzdžiui, bario druskų, sidabro, švino, cinko, kadmio, gyvsidabrio (II), vario (III) ir kt., titravimu. Šie metodai apima argentometriją. (titravimas sidabro nitratų tirpalu), merkurometrija (titravimas gyvsidabrio nitrato tirpalu) ir kt.
3. Komplekso sudarymo, arba kompleksometrijos, metodai (merkurimetrija, fluorometrija ir kt.) yra pagrįsti reakcijų, kurių metu susidaro kompleksiniai junginiai, panaudojimu, pavyzdžiui, Ag+ + 2CN- ы Ag (CN)2]. Kompleksavimo metodai yra glaudžiai susiję su nusodinimo metodais, nes Daugelį nusodinimo reakcijų lydi kompleksų susidarymas, o kompleksų susidarymą lydi prastai tirpių junginių nusodinimas.
4. Oksidacijos – redukcijos, arba oksidimetrijos, metodai apima permanganatometriją, chromatometriją (bichromatometriją), jodometriją, bromatometriją, cerimetriją, vanadometriją ir kt.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Įvadas

Titravimas – tai laipsniškas titruoto reagento (titranto) tirpalo įdėjimas į analizuojamą tirpalą, siekiant nustatyti lygiavertiškumo tašką. Titrimetrinis analizės metodas pagrįstas tiksliai žinomos koncentracijos reagento tūrio matavimu, naudojamu sąveikos su nustatoma medžiaga reakcijai. Ekvivalentiškumo taškas yra titravimo taškas, kai pasiekiamas lygiavertis reagentų santykis.

Reakcijoms, naudojamoms atliekant kiekybinę tūrinę analizę, taikomi šie reikalavimai:

1. Reakcija turi vykti pagal stechiometrinę reakcijos lygtį ir turi būti praktiškai negrįžtama. Reakcijos rezultatas turi atspindėti analitės kiekį. Reakcijos pusiausvyros konstanta turi būti pakankamai didelė.

2. Reakcija turi vykti be šalutinių reakcijų, kitaip ekvivalentų dėsnis negali būti taikomas.

3. Reakcija turi vykti pakankamai dideliu greičiu, t.y. per 1-3 sekundes. Tai yra pagrindinis titrimetrinės analizės pranašumas.

4. Turi būti būdas nustatyti lygiavertiškumo tašką. Reakcijos pabaiga turėtų būti nustatyta gana lengvai ir paprastai.

Jei reakcija neatitinka bent vieno iš šių reikalavimų, ji negali būti naudojama atliekant titrimetrinę analizę.

1. sistemos

Išskirtinis redokso reakcijų bruožas yra elektronų perkėlimas tarp reaguojančių dalelių - jonų, atomų, molekulių ir kompleksų, dėl ko keičiasi šių dalelių oksidacijos būsena, pvz.

Kadangi tirpale elektronai kauptis negali, vienu metu turi vykti du procesai – nuostoliai ir gavimas, tai yra kai kurių dalelių oksidacijos ir kitų redukcijos procesas. Taigi bet kuri redokso reakcija visada gali būti pavaizduota dviejų pusinių reakcijų forma:

aOx1 + bRed2 = aRed1 + bOx2

Pirminė dalelė ir kiekvienos pusinės reakcijos produktas sudaro redokso porą arba sistemą. Aukščiau pateiktose pusinės reakcijose Red1 yra konjuguotas su Ox1, o Ox2 - su Red1.

Bet kurios redokso sistemos potencialas, išmatuotas standartinėmis sąlygomis vandenilio elektrodo atžvilgiu, vadinamas standartiniu šios sistemos potencialu (E0). Standartinis potencialas laikomas teigiamu, jei sistema veikia kaip oksidatorius ir vandenilio elektrode įvyksta pusinės oksidacijos reakcija:

arba neigiamas, jei sistema atlieka redukcijos vaidmenį, o vandenilio elektrode vyksta redukcijos pusreakcija:

Absoliuti standartinio potencialo vertė apibūdina oksidatoriaus arba redukcijos agento „stiprumą“.

Standartinis potencialas – termodinaminė standartizuota reikšmė – labai svarbus fizikinis ir cheminis bei analitinis parametras, leidžiantis įvertinti atitinkamos reakcijos kryptį ir apskaičiuoti reaguojančių dalelių aktyvumą pusiausvyros sąlygomis.

Redokso sistemai apibūdinti tam tikromis sąlygomis naudojama realaus (formalaus) potencialo E0 samprata, kuri atitinka potencialą, susidariusį prie elektrodo tam tikrame konkrečiame tirpale, kai potencialą lemiančių jonų oksiduotų ir redukuotų formų pradinės koncentracijos. yra lygūs 1 mol/l ir fiksuotai visų kitų komponentų koncentracijai tirpalui.

Analitiniu požiūriu realūs potencialai yra vertingesni už standartinius, nes tikrąją sistemos elgseną lemia ne standartas, o realus potencialas, o būtent pastarasis leidžia numatyti redokso reakcija tam tikromis sąlygomis. Tikrasis sistemos potencialas priklauso nuo rūgštingumo, pašalinių jonų buvimo tirpale ir gali skirtis plačiame diapazone.

2. Kreivėstitravimas

Taikant titrimetrinius metodus, titravimo kreivės apskaičiavimas ir sudarymas leidžia įvertinti, kaip bus sėkmingas titravimas, ir leidžia pasirinkti rodiklį. Sudarant redokso titravimo kreivę, sistemos potencialas brėžiamas išilgai ordinačių ašies, o titravimo tūris arba titravimo procentas – išilgai abscisių ašies.

2.1 Įtakasąlygostitravimasįjungtajudėtikreivės

Titravimo kreivė sudaryta remiantis redokso potencialo reikšmėmis, todėl visi potencialą įtakojantys veiksniai turės įtakos titravimo kreivės formai ir jos šuoliui. Tokie veiksniai apima analitės ir titravimo sistemų standartinio potencialo vertes, pusinės reakcijose dalyvaujančių elektronų skaičių, tirpalo pH, kompleksuojančių reagentų ar nusodintuvų buvimą ir rūgšties pobūdį. Kuo didesnis redokso reakcijoje dalyvaujančių elektronų skaičius, tuo plokštesnė kreivė apibūdina šį titravimą. Kuo didesnis oksidatoriaus ir redukcijos agento redokso potencialų skirtumas, tuo didesnis titravimo šuolis. Jei jų redokso potencialų skirtumas yra labai mažas, titruoti neįmanoma. Taigi Cl- jonų (E = 1,36 V) titravimas permanganatu (E = 1,51) praktiškai neįmanomas. Dažnai reikia išplėsti potencialų intervalą, kuriame yra šuolis, jei jis mažas. Tokiais atvejais jie griebiasi šuolio reguliavimo.

Šuolio dydžiui didelę įtaką daro vieno iš redokso poros komponentų koncentracijos sumažinimas (pavyzdžiui, naudojant kompleksinį reagentą). Tarkime, kad į tirpalą patenka fosforo rūgšties, fluoridų ar oksalatų, kurie sudaro kompleksus su geležimi (III) ir nesąveikauja su geležimi (II), ir sumažėja Fe3+/Fe2+ poros potencialas. Jei, pavyzdžiui, dėl konkurencinio kompleksavimo reakcijos, Fe3+ jonų koncentracija tirpale sumažėja 10 000 kartų, potencialus šuolis titravimo kreivėje prasidės jau ne E = 0,95 V, o E = 0,71 V. Jis baigsis, kaip ir anksčiau, esant E = 1,48 V. Taigi titravimo kreivės šuolio sritis bus žymiai išplėsta.

Atitinkamai padidinus temperatūrą, padidėja titravimo ir analitės sistemos potencialas.

Taigi, renkantis optimalias redokso titravimo sąlygas, visų pirma reikia atsižvelgti į jų įtaką redokso sistemos būklei, taigi ir realiam redokso potencialui.

2.2 Apibrėžimastaškųlygiavertiškumas

Redokso titravimo metoduose, taip pat rūgščių-šarmų metoduose, galimi įvairūs lygiavertiškumo taško nustatymo metodai.

1. Neindikatoriniai metodai taikomi naudojant spalvotus titrantus (KMnO4, I2 tirpalus), kurių nedidelis perteklius suteikia tirpalui vizualiai aptinkamą spalvą.

2. Indikatorių metodai gali būti cheminiai, jei juose naudojami cheminiai junginiai kaip indikatoriai, kurie staigiai keičia spalvą netoli ekvivalentiškumo taško (titravimo kreivės šuolio ribose).

Kartais redokso titravimo metoduose naudojami rūgščių-šarmų indikatoriai: metiloranžinė, metilo raudonoji, Kongo raudonoji ir kt. Šie indikatoriai titravimo pabaigoje negrįžtamai oksiduojami oksiduojančio agento pertekliaus ir tuo pačiu keičia savo spalvą.

Titruojant reduktorius su stipriais oksidatoriais, galima naudoti fluorescencinius ir chemiliuminescencinius indikatorius. Fluorescenciniai indikatoriai apima daugybę medžiagų (akridino, eurizino ir kt.), kurios išskiria matomoje srityje esant tam tikroms tirpalo pH vertėms po apšvitinimo ultravioletine spinduliuote. Chemiliuminescenciniai indikatoriai – tai medžiagos (luminolis, lucigeninas, siloksenas ir kt.), kurios dėl egzoterminių cheminių procesų išskiria matomoje spektro srityje galutiniame titravimo taške. Chemiliuminescencija daugiausia stebima oksidacijos reakcijų su vandenilio peroksidu, hipochloritais ir kai kuriomis kitomis oksiduojančiomis medžiagomis metu. Fluorescencinių ir chemiliuminescencinių indikatorių privalumas yra tas, kad jais galima titruoti ne tik skaidrius ir bespalvius, bet ir drumstus ar spalvotus tirpalus, kurių titravimui įprasti redokso indikatoriai netinka.

Indikatoriniai metodai gali būti ir fizikiniai ir cheminiai: potenciometriniai, amperometriniai, konduktometriniai ir kt.

2.3 Redoksasrodikliai

Redoksimetrijos lygiavertiškumo taškui nustatyti naudojami įvairūs rodikliai:

1. Redokso indikatoriai (redokso indikatoriai), kurie keičia spalvą pasikeitus sistemos redokso potencialui.

2. Specifiniai indikatoriai, kurie keičia spalvą, kai atsiranda titranto perteklius arba išnyksta nustatoma medžiaga. Kai kuriais atvejais naudojami konkretūs rodikliai. Taigi krakmolas yra laisvo jodo, tiksliau, trijodido jonų, buvimo indikatorius. Esant krakmolui, kambario temperatūroje jis pasidaro mėlynas. Mėlynos spalvos atsiradimas krakmole yra susijęs su amilazės, kuri yra krakmolo dalis, adsorbcija.

Kartais amonio tiocianatas naudojamas kaip indikatorius titruojant geležies(III) druskas; katijonai ir jonai sudaro raudoną junginį. Ekvivalentiškumo taške visi jonai redukuojami iki ir titruotas tirpalas iš raudonos tampa bespalvis.

Titruojant kalio permanganato tirpalu, pats titratorius atlieka indikatoriaus vaidmenį. Esant menkiausiam KMnO4 pertekliui, tirpalas pasidaro rausvas.

Redokso rodikliai skirstomi į: grįžtamuosius ir negrįžtamuosius.

Grįžtamieji indikatoriai – grįžtamai keičia savo spalvą pasikeitus sistemos potencialui. Negrįžtami indikatoriai – negrįžtamai oksiduojasi arba redukuojasi, dėl to indikatoriaus spalva pasikeičia negrįžtamai.

Redokso indikatoriai yra dviejų formų: oksiduoti ir redukuoti, o vienos formos spalva skiriasi nuo kitos spalvos.

Indikatoriaus perėjimas iš vienos formos į kitą ir jo spalvos pasikeitimas įvyksta esant tam tikram sistemos potencialui (perėjimo potencialui). Indikatoriaus potencialas nustatomas pagal Nernsto lygtį:

Kai indikatoriaus oksiduotų ir redukuotų formų koncentracijos yra lygios. Šiuo atveju pusė indikatorinių molekulių egzistuoja oksiduotos, pusė – redukuotos formos. Indikatoriaus perėjimo intervalas (IT) yra abiejų rodiklio formų koncentracijos santykiuose nuo 1/10 iki 10/1.

Atliekant redokso titravimą, indikatorių reikia parinkti taip, kad indikatoriaus potencialas būtų potencialo šuolio ribose titravimo kreivėje. Daugelis redokso titravimo indikatorių turi rūgščių arba bazinių savybių ir gali keisti savo elgesį priklausomai nuo aplinkos pH.

Vienas iš labiausiai žinomų ir naudojamų redokso indikatorių yra difenilaminas:

Sumažinta indikatoriaus forma yra bespalvė. Veikiamas oksiduojančių medžiagų, difenilaminas pirmiausia negrįžtamai paverčiamas bespalviu difenilbenzidinu, kuris vėliau grįžtamai oksiduojamas į mėlynai violetinę difenilbenzidino violetinę spalvą.

Dviejų spalvų indikatorius yra feroinas, kuris yra Fe2+ ir o-fenantrolino kompleksas.

Titravimas indikatoriaus metodu yra įmanomas, jei tam tikrai reakcijai EMF? 0,4V. Kai EMF = 0,4-0,2V, naudojami instrumentiniai indikatoriai.

3. klasifikacijametodusredoksotitravimas

Jei redokso reakcija vyksta nestechiometriškai arba nepakankamai greitai, naudojami netiesioginiai titravimo metodai: atvirkštinis titravimas ir pakaitinis titravimas. Pavyzdžiui, atliekant kerimetrinį Fe3+ nustatymą, naudojamas pakaitinio titravimo metodas:

Fe3+ +Ti3+ = TiIV + Fe2+ + + CeIV = Fe3+ + Ce3+.3+ netrukdo titruoti.

Redokso titravimas galimas, jei tirpale yra viena tinkama nustatomo komponento oksidacijos būsena. Priešingu atveju, prieš pradedant titravimą, būtina atlikti preliminarų redukciją (oksidaciją) iki tinkamos oksidacijos būsenos, kaip tai daroma, pavyzdžiui, analizuojant Fe2+ ir Fe3+ mišinį permanganatometriškai. Preliminarus redukcija (oksidacija) turėtų užtikrinti kiekybinį nustatomo elemento konversiją į norimą oksidacijos būseną.

Šiuo tikslu naudojamas reagentas turi būti junginys, kurio perteklių būtų galima lengvai pašalinti prieš pradedant titruoti (virinant, filtruojant ir pan.). Kai kuriais atvejais redoksimetrija naudojama junginiams, kurie nekeičia oksidacijos būsenos, nustatyti.

Taigi, titruojant pakaitalu, kalcio, cinko, nikelio, kobalto ir švino jonai nustatomi permanganatometrijoje, stipriosios rūgštys – jodometrijoje.

1 lentelė

Redokso titravimo metodai

Metodo pavadinimas	Standartinis tirpalas (titruojantis)	Titravimo sistemos pusinių reakcijų lygtys	Metodo ypatybės
Standartinis tirpalas – oksidatorius
Permanganatometrija		MnO4+ 8H+ + 5e? = Mn2++ 4H2O MnO4+ 4H+ + 3e? = MnO2 + 2H2O MnO4+ 2H2O + 3e? = MnO2+ 4OH?	Metodas be indikatoriaus, naudojamas plačiame pH diapazone
Bromatometrija		BrO3+ 6H+ + 6e? = Br2+ 3H2O	Indikatorius – metiloranžinė. Aplinka – labai rūgšti
Cerimetrija		Ce4+ + e? = Ce3+	Rodiklis yra feroinas. Aplinka – labai rūgšti
Chromatometrija		Сr2O72+ 14H+ + 6e? = 2Cr3++2H2O	Indikatorius yra difenilaminas. trečiadienį? stipriai rūgštus
Nitritometrija		NO2- + 2H+ + e? = NO + H2O	Išorinis indikatorius – jodido-krakmolo popierius. trečiadienį? šiek tiek rūgštus
Jodimetrija			Indikatorius – krakmolas
Standartinis tirpalas – reduktorius
Askorbinometrija		С6H6O6 +2H+ +2 e? = C6H8O6	Rodikliai – variamino mėlynasis arba Fe3+ jonams nustatyti, kalio tiocianatas. Aplinka – rūgšti
Titanometrija		TiO2+ + 2H+ + e? =Ti3+ + H2O	Indikatorius yra metileno mėlynas. Aplinka – rūgšti
Jodometrija		S4O62?+ 2e? = 2S2O32?	Indikatorius – avarija – maža. Pagalbinis reagentas – KI. Vidutinis – silpnai rūgštus arba neutralus

4. Permanganatometrija

Permanganatometrija yra vienas iš dažniausiai naudojamų redokso titravimo metodų. Kaip titrantas naudojamas kalio permanganato tirpalas, kurio oksidacinės savybės gali būti reguliuojamos priklausomai nuo tirpalo rūgštingumo.

4.1 Ypatumaimetodas

Analitinėje praktikoje plačiausiai paplitęs permanganatometrinis nustatymo rūgščioje terpėje metodas: MnO4- redukcija į Mn2+ vyksta greitai ir stechiometriškai:

Metodo ypatybė – stipri vandenilio jonų koncentracijos įtaka MnO4-/Mn2+ sistemos standartiniam potencialui. Titruojant stipriai rūgščioje terpėje dažniausiai naudojama sieros rūgštis. Vandenilio chlorido ir azoto rūgščių naudoti negalima, nes joms dalyvaujant gali įvykti konkuruojančios redokso reakcijos. Permanganato jonų redukcija šarminėje terpėje vyksta nuosekliai: pirmiausia į manganato joną MnO42-, o paskui į mangano dioksidą MnO2:

Permanganato kiekybinis redukavimas šarminėje terpėje į manganatą vyksta esant bario druskai. Ba(MnO4)2 tirpsta vandenyje, o BaMnO4 yra netirpus, todėl toliau MnVI iš nuosėdų nesumažėja.

Permanganatometriškai šarminėje aplinkoje, kaip taisyklė, nustatomi organiniai junginiai: formiatas, formaldehidas, skruzdžių, cinamono, vyno, citrinų rūgštys, hidrazinas, acetonas ir kt.

Titravimo pabaigą rodo šviesiai rausva titranto KMnO4 pertekliaus spalva (vienas lašas 0,004 M titruojančio tirpalo suteikia pastebimą spalvą 100 ml tirpalo). Todėl, jei titruotas tirpalas yra bespalvis, apie atitikimo taško pasiekimą galima spręsti pagal blyškiai rausvą titruojančio KMnO4 pertekliaus spalvą tiesioginio titravimo metu arba pagal spalvos išnykimą atvirkštinio titravimo metu. Analizuojant spalvotus tirpalus, rekomenduojama naudoti indikatorių feroiną.

Permanganatometrinio metodo pranašumai yra šie:

1. Titravimo KMnO4 tirpalu galimybė bet kokioje aplinkoje (rūgštinėje, neutralioje, šarminėje).

2. Kalio permanganato tirpalo rūgštinėje terpėje pritaikymas daugeliui medžiagų, kurios nereaguoja su silpnesniais oksidatoriais, nustatyti.

Be išvardytų privalumų, permanganatometrijos metodas turi keletą trūkumų:

1. Titrantas KMnO4 ruošiamas kaip antrinis standartas, nes pradinį reagentą – kalio permanganatą – sunku gauti chemiškai gryną.

2. Reakcijos su MnO4- galimos griežtai apibrėžtomis sąlygomis (pH, temperatūra ir kt.).

4.2 Taikymasmetodas

1. Reduktorių apibrėžimas. Jei redokso reakcija tarp nustatyto redukuojančio agento ir MnO4- vyksta greitai, tada titravimas atliekamas tiesioginiu būdu. Taip nustatomi oksalatai, nitritai, vandenilio peroksidas, geležis (II), ferocianidai, arseno rūgštis ir kt.:

H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O

54- + MnO4- + 8H+ = 53- + 2Mn2+ + 4H2O

AsIII + 2MnO4- + 16H+ = 5AsV + 2 Mn2+ + 8H2O

5Fe2+ + MnO4- +8H+ = 5Fe3+ + 2Mn2+ + 4H2O

2. Oksidatorių nustatymas. Įpilkite standartinio redukuojančio agento tirpalo perteklių, o likusią dalį titruokite KMnO4 tirpalu (atgalinio titravimo metodas). Pavyzdžiui, chromatai, persulfatai, chloritai, chloratai ir kiti oksidatoriai gali būti nustatomi permanganometriniu metodu, pirmiausia apdorojant standartinio Fe2+ tirpalo pertekliumi, o po to titruojant nesureagavusią Fe2+ kiekį KMnO4 tirpalu:

Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + (Fe2+) - perteklius-

Fe2++ MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O - likusi dalis

3. Medžiagos, neturinčios redoksinių savybių, nustatomos netiesiogiai, pavyzdžiui, pakaitinio titravimo būdu. Norėdami tai padaryti, nustatytinas komponentas paverčiamas junginiu, turinčiu redukuojančių arba oksiduojančių savybių, ir tada atliekamas titravimas. Pavyzdžiui, kalcio, cinko, kadmio, nikelio, kobalto jonai nusodinami blogai tirpių oksalatų pavidalu:

M2+ + C2O4- = vMC2O4

Nuosėdos atskiriamos nuo tirpalo, nuplaunamos ir ištirpinamos H2SO4:

MC2O4 + H2SO4 = H2C2O4 + MSO4

Tada H2C2O4 (pakaitalas) titruojamas KMnO4 tirpalu:

2MnO4- + 5С2O42- + 16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O

4. Organinių junginių nustatymas. Išskirtinis organinių junginių reakcijų su MnO4 bruožas yra mažas jų greitis. Nustatyti galima, jei naudojamas netiesioginis metodas: analizuojamas junginys iš anksto apdorojamas stipriai šarminio permanganato tirpalo pertekliumi ir reakcijai leidžiama tęstis reikiamą laiką. Permanganato liekana titruojama natrio oksalato tirpalu:

C3H5(OH)3 + 14MnO4- + 20OH- = 3CO32- + 14MnO42- + 14H2O +

(MnO4-), likučių perteklius

2MnO4- + 5С2O42- + 16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O likutis

oksidacinio redukcijos titrimetrinis

5. EsmėIrklasifikacijakrituliųmetodus

Kritulių titravimo metodai – tai titrimetrinės analizės metodai, kuriuose naudojami titrantai, kurie kartu su nustatomomis medžiagomis sudaro nuosėdas.

Reikalavimai reakcijoms ir analitėms:

1. Nustatoma medžiaga turi gerai tirpti vandenyje ir sudaryti jonus, kurie būtų aktyvūs nusodinimo reakcijose.

2. Reakcijoje susidariusios nuosėdos turi būti praktiškai netirpios (PR< 10 -8 ? - 10 , S < 10 -5).

3. Titravimo rezultatų neturėtų iškraipyti adsorbcijos reiškiniai (bendras nusodinimas).

4. Krituliai turėtų atsirasti gana greitai (t.y. neturėtų susidaryti persotinti tirpalai).

5. Turi būti įmanoma nustatyti lygiavertiškumo tašką.

Kritulių titravimo metodų klasifikacija priklausomai nuo naudojamų titravimo priemonių:

Argentometrija (AgNO 3 titratorius);

Merkurometrija (Hg 2 (NO 3) 2 titratorius);

Tiocianatometrija (NH 4 SCN titravimo priemonė);

Sulfatometrija (titruoja H 2 SO 4, BaCl 2);

Chromatometrija (titruojantis K 2 CrO 4);

Heksacianoferatometrija (K 4 titratorius).

6. KreivėstitravimasIrjųanalizė

Titravimo kreivių sudarymas atliekamas remiantis skaičiavimais pagal tirpumo sandaugos taisyklę ir atitinkamai.

Titravimo kreivė brėžiama koordinatėmis, kurios rodo nustatomo jono koncentracijos pokytį priklausomai nuo pridėto titranto tūrio.

Kuo didesnis titravimo šuolis kreivėje, tuo didesnės galimybės pasirinkti tinkamą rodiklį.

Veiksniai, turintys įtakos kritulių titravimo kreivių šuolio dydžiui:

1. Nustatoma titravimo ir jonų tirpalų koncentracija Kuo didesnė koncentracija, tuo didesnis titravimo kreivės šuolis.

2. Titravimo proceso metu susidarančių nuosėdų tirpumas (kuo mažesnis tirpumas, tuo didesnis titravimo šuolis).

Titravimo šuolio dydžio priklausomybė nuo mažai tirpaus elektrolito tirpumo.

3. Temperatūra

Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis nuosėdų tirpumas ir mažesnis titravimo kreivės šuolis. Titravimas atliekamas kambario temperatūroje.

4. Tirpalo jonų stiprumas

Poveikis yra santykinai nedidelis, nes tirpalo joninė stipris, palyginti su kitais veiksniais, nuosėdų tirpumo nekeičia tiek; tačiau kuo didesnė tirpalo joninė jėga, tuo didesnis tirpumas ir mažesnis titravimo šuolis.

7. Argentometrija

Argentometrija yra kritulių titravimo metodas, pagrįstas blogai tirpių Argentum druskų susidarymo reakcijomis:

X - + Ag + = AgХ,

kur X - = Cl - , Br - , I - , CN - , SCN - ir kt.

Titrantas: AgNO 3 – antrinis etaloninis tirpalas.

Standartizavimas: pirminiam etaloniniam natrio chlorido NaCl tirpalui:

Standartizavimo indikatorius yra 5 % kalio chromato K 2 CrO 4 . Titruojama tol, kol atsiranda rudai raudonos argentum chromato nuosėdos:

Atsižvelgiant į titravimo metodą ir naudojamą indikatorių, argentometrijos metodai skirstomi į:

Be indikatoriaus: - Gay-Lussac metodas (vienodo drumstumo metodas)

Metodas iki nušvitimo

Rodiklis: - Mohro metodas

Fajanso – Fišerio – Chodakovo metodas

Volhardo metodas

Mohro metodas

Titrantas: AgNO 3 - sek. std. sprendimas.

AgNO 3 + NaCl = AgCl? + NaNO3

Indikatorius yra 5% kalio chromato K 2 CrO 4 (iki rudai raudono argento chromato atsiradimo):

2AgNO3 + K2CrО4 = Ag2CrО4 ?+ 2KNO3

Nustatytos medžiagos: Cl - chloridai, Br - bromidai.

Aplinka: pH~ 6,5-10,3.

Naudojimas: natrio chlorido, kalio chlorido, natrio bromido, kalio bromido kiekybinis nustatymas vaistinių medžiagų medžiagoje.

Naudojimo apribojimai:

1. Negalite titruoti rūgščių tirpalų:

2CrO 4 2- + 2H + = Cr 2 O 7 2- + H 2 O

2. Neįmanoma titruoti, kai yra amoniako ir kitų jonų, molekulių, kurios kompleksavimo reakcijose gali veikti kaip ligandai argento jonams.

3. Neįmanoma titruoti, kai yra daug katijonų (Ba 2+, Pb 2+ ir kt.), kurie sudaro spalvotas nuosėdas su chromato jonais CrO 4 2-.

4. Negalite titruoti esant reduktoriams, kurie reaguoja su CrO 4 2- chromato jonais, paverčiant juos Cr 3+ jonais.

5. Neįmanoma titruoti, kai yra daug anijonų (PO 4 3-, AsO 4 3-, AsO 3 3-, S 2- ir kt.), kurie sudaro spalvotas argento nuosėdas su argento jonais.

Fajanso-Fišerio-Chodakovo metodas

Titrantas: AgNO 3 - sek. std. sprendimas

Standartizacija pirmajai std. natrio chlorido NaCl tirpalas pipete:

AgNO 3 + NaCl = AgCl? + NaNO3

Standartizavimo indikatorius yra 5% kalio chromato K 2 CrO 4 tirpalas (kol atsiras rudai raudonos argentum chromato nuosėdos):

2AgNO3 + K2CrО4 = Ag2CrО4 ?+ 2KNO3

Terpė: pH ~ 6,5-10,3 nustatant chloridus ir pH ~ 2,0-10,3 nustatant bromidus ir jodidus.

Metodo rodikliai:

Fluoresceinas nustatant chloridus;

Eozinas nustatant bromidus ir jodidus.

Rodiklių veikimo mechanizmas: adsorbcija. Adsorbcijos indikatoriai yra rodikliai, kurių adsorbcija arba desorbcija nuosėdose lydi spalvos pasikeitimą T.E. arba šalia jo.

AgNO 3 + NaCl = AgCl? + NaNO3

HInd x H + + Ind - .

Titravimo sąlygos:

1. Tirpalų rūgštingumas

2. Reaguojančių tirpalų koncentracija

3. Atsižvelgiant į tirpale esančių indikatorių ir jonų adsorbcijos gebą.

4. Titravimas šalia t.e. reikia daryti lėtai

5. Titravimas su adsorbcijos indikatoriais atliekamas išsklaidytoje šviesoje.

Naudojimas: kiekybinis chloridų, bromidų, jodidų, tiocianatų, cianidų nustatymas.

Volhardo metodas

Titrantai: AgNO 3, amonio arba kalio tiocianatas NH 4 SCN, KSCN – antriniai etaloniniai tirpalai.

AgNO 3 standartizavimas pirmą kartą std. NaCl tirpalas pipete:

AgNO 3 + NaCl = AgCl? + NaNO3

AgNO 3 standartizavimo indikatorius yra 5% kalio chromato K 2 CrO 4 tirpalas (kol atsiras rudai raudonos argentum chromato nuosėdos):

2AgNO 3 + K 2 CrO 4 = Ag 2 CrO 4 + 2KNO 3

NH 4 SCN, KSCN standartizavimas standartiniam AgNO 3 tirpalui:

AgNO 3 + NH 4 SCN = AgSCN + NH 4 NO 3

Amonio arba kalio tiocianato standartizavimo indikatorius yra ferum (III) druskos (pavyzdžiui, NH 4 Fe(SO 4) 2 12H 2 O, esant nitrato rūgščiai):

Fe 3+ + SCN - = 2+

Titruokite, kol pasirodys švelniai rausva spalva.

Terpė: nitratų rūgštis.

Metodo rodikliai: geležies druskos (III) NH 4 Fe(SO 4) 2 ?12H 2 O, esant nitratų rūgščiai.

Nustatytos medžiagos: halogenidų jonai, cianidai, tiocianatai, sulfidai, karbonatai, chromatai, oksalatai, arsenatai ir kt.

Hal - + Ag + (perteklius) = AgHal

Ag + (likutis) + SCN - = AgSCN,

ir po lygiavertiškumo taško:

Fe 3+ + SCN - = 2+

(rožinė-raudona spalva)

Nustatant jodidus, indikatorius pridedamas titravimo pabaigoje, kad būtų išvengta lygiagrečių reakcijų:

2Fe 3+ + 2I - = 2Fe 2+ + I 2

Volhardo metodo privalumai - titravimo galimybė:

Labai rūgštiniuose tirpaluose;

Esant daugybei katijonų, kurie trukdė nustatyti Mohro metodu (baris, plumbumo katijonai ir kt., kurie sudarė spalvotas chromatų nuosėdas).

8. Merkurometrija

Merkurometrija – tai kritulių titravimo metodas, pagrįstas gyvsidabrio druskų (I) Hg 2 2+, kurios mažai tirpsta nuosėdose, susidarymo reakcijomis:

2Cl - + Hg 2 2+ = Hg 2 Cl 2 Ї PR = 1,3H10 -18

2I - + Hg 2 2+ = Hg 2 I 2 Ї PR = 4,5 H10 -29

Titrantas: antras. std. Hg 2 (NO 3) 2 tirpalas.

Standartizavimas: standartiniam NaCl tirpalui:

Hg 2 (NO 3) 2 + 2NaCl = Hg 2 Cl 2 Ї + 2NaNO 3

Indikatoriai: 1) ferum (III) tiocianato tirpalas (nuo raudonos iki pakitusios spalvos)

2Fe(SCN) 2+ + Hg 2 2+ = Hg 2 (SCN) 2 Ї + 2Fe 3+ ;

1-2% alkoholio difenilkarbazono tirpalas (kol pasirodys mėlyna spalva).

Norėdami atsižvelgti į titravimo tūrį, kuris buvo išleistas indikatoriui titruoti, titruokite „akląjį mėginį“:

2) Indikatorius pridedamas prieš titravimo pabaigą, nes jei jis pridedamas pirmas, tai gali būti gerokai prieš titravimo pabaigą. Gyvsidabrio difenilkarbazidas (II) susidarys ir įgaus mėlyną spalvą greičiau, nei bus titruojamas halogenidas.

Nustatytos medžiagos: chloridai ir jodidai.

Vidutinė: labai rūgšti (gali būti iki 5 mol/l H + jonų).

Trūkumas: gyvsidabrio (I) druskos yra labai toksiškos.

9. Sulfatometrija

Sulfatometrija yra kritulių titravimo metodas, pagrįstas mažai tirpių druskų - sulfatų susidarymo reakcijomis.

Kartais išskiriama barimetrija – kritulių titravimo metodas, pagrįstas netirpių bario druskų susidarymo reakcijų panaudojimu.

Metodas pagrįstas bario sulfato nuosėdų susidarymo reakcija:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 Ї

apibrėžta titruojanti medžiaga

Titratai: antra. std. H 2 SO 4, Ba(NO 3) 2, BaCl 2 tirpalai.

Standartizavimas: H 2 SO 4 tirpalas Na 2 B 4 O 7 arba Na 2 CO 3 su metiloranžu; Ba(NO 3) 2 ir BaCl 2 naudojant H 2 SO 4 su nitrchromazo arba ortanilu A.

Indikatoriai: naudojami metalochrominiai indikatoriai (jie keičia spalvą esant metalo jonams) - nitrchromazo (ortanilas C), ortanilas A. Šie indikatoriai tirpale būna rožinės spalvos, o esant bario katijonams – purpurine spalva.

Tiesioginio titravimo metu nustatytos medžiagos:

sulfato rūgštis - bario kiekis;

bario chlorido arba bario nitrato – sulfato kiekis.

Išvada

Iš titrimetrinių analizės metodų plačiai paplitęs redokso titravimas, šio metodo taikymo sritis yra platesnė nei rūgščių-šarmų ar kompleksometrinių metodų. Dėl daugybės redokso reakcijų įvairovės šis metodas leidžia nustatyti daugybę skirtingų medžiagų, įskaitant tas, kurios tiesiogiai nepasižymi redokso savybėmis.

Permanganatometrija naudojama bendram vandens ir dirvožemio oksiduotumui nustatyti. Šiuo atveju visi organiniai komponentai (įskaitant dirvožemio ir natūralių vandenų humines rūgštis) rūgščioje aplinkoje reaguoja su MnO4-jonu. Titravimui naudojamas KMnO4 milimolių ekvivalentų skaičius yra oksidacijos charakteristika (permanganatui).

Permanganatometrija taip pat naudojama lengvai oksiduojamų organinių junginių (aldehidų, ketonų, alkoholių, karboksirūgščių: oksalo, vyno, citrinų, obuolių, taip pat hidrazo grupių) analizei. Maisto pramonėje permanganatometrija gali būti naudojama cukraus kiekiui maisto produktuose ir žaliavose nustatyti, o nitritų kiekiui dešrelėse.

Metalurgijos pramonėje permanganatometrijos metodas naudojamas geležies kiekiui nustatyti druskose, lydiniuose, metaluose, rūdose ir silikatuose.

Sąrašasliteratūra

1. Analitinė chemija. Cheminiai analizės metodai / red. O.M. Petrukhina. M.: Chemija, 1992, 400 p.

2. Vasiljevas V.P. Analitinė chemija. Per 2 valandas 1 dalis. Gravimetriniai ir titrimetriniai analizės metodai. M.: Aukštoji mokykla, 1989, 320 p.

3. Analitinės chemijos pagrindai. 2 knygose. Knyga 2. Cheminės analizės metodai / red. Yu.A. Zolotova. M.: Aukštoji mokykla, 2000, 494 p.

Paskelbta Allbest.ru

...

Panašūs dokumentai

Redokso reakcijų skiriamieji bruožai. Standartinio vandenilio elektrodo diagrama. Nernsto lygtis. Teorinės titravimo kreivės. Lygiavertiškumo taško nustatymas. Redokso indikatoriai, permanganatometrija.

kursinis darbas, pridėtas 2011-05-06

Redokso titravimo metodų klasifikacija. Redokso titravimo indikatoriai. Permanganatometrija, jodometrija ir dichromatometrija. Oksiduotų ir redukuotų formų dažymas. Lygiavertiškumo taško nustatymas.

santrauka, pridėta 2011-02-23

Redokso titravimo metodų ypatumai. Pagrindiniai reikalavimai reakcijoms, pusiausvyros konstanta. Redokso titravimo tipų charakteristikos, jo rodikliai ir kreivės. Tirpalų ruošimas ir standartizavimas.

kursinis darbas, pridėtas 2014-12-25

Titrametrinės analizės metodų klasifikacija. „Neutralizacijos“ metodo esmė. Darbinių sprendimų ruošimas. Taškų skaičiavimas ir rūgščių-šarmų bei redokso titravimo kreivių sudarymas. Jodometrijos privalumai ir trūkumai.

kursinis darbas, pridėtas 2013-11-17

Redokso titravimo metodų klasifikacija. Veiksniai, įtakojantys reakcijos greitį. Specifiniai ir redokso rodikliai. Permanganatometrijos, jodometrijos, dichromatometrijos esmė. Kalio dichromato tirpalo ruošimas.

pristatymas, pridėtas 2015-03-19

Rūgščių-šarmų titravimo metodas: koncepcija ir turinys, pagrindiniai įgyvendinimo etapai ir principai, reikalavimai, pagrindinės sąlygos ir taikymo galimybės. Tirpalų pH apskaičiavimas. Titravimo kreivių sudarymas. Rodiklio parinkimas ir jo pagrindimas.

pristatymas, pridėtas 2014-05-16

Titrametrinės analizės samprata. Redokso titravimas, jo tipai ir reakcijos sąlygos. Titravimo kreivės taškų, potencialų skaičiavimas, titravimo kreivės sudarymas. Indikatoriaus parinkimas, indikatoriaus titravimo paklaidų skaičiavimas.

kursinis darbas, pridėtas 2012-10-06

Titrimetrinis analizės metodas. Bromatometrinio analizės metodo teorija. Titravimo technika. Bromatometrinio metodo privalumai ir trūkumai. Fenoliai. Fenolio nustatymas. Titrimetriniuose metoduose naudojamos cheminės reakcijos.

kursinis darbas, pridėtas 2007-03-26

Redokso titravimo klasifikacija; jo panaudojimas farmacinėje analizėje, nustatant vandens ir organinių junginių oksidaciją. Redokso titravimo svarstymas naudojant cerimetrijos pavyzdį. Geležies druskos titravimas cerio sulfatu.

kursinis darbas, pridėtas 2012-12-09

Kristalizacijos vandens bario chloride nustatymas. Darbinio druskos rūgšties tirpalo titro nustatymas. Rūgščių-šarmų ir redokso titravimo metodas. Jonų kiekio tirpale nustatymas kokybine analize.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Planuoti

1. Kritulių titravimo esmė

2. Argentometrinis titravimas

3. Tiocianatometrinis titravimas

4. Kritulių titravimo taikymas

4.1 Standartizuoto sidabro nitrato tirpalo paruošimas

4.2 Standartizuoto amonio tiocianato tirpalo paruošimas

4.3 Chloro kiekio mėginyje nustatymas pagal Volhardą

4.4 Natrio trichloracetato kiekio nustatymas techniniame preparate

1. Kritulių esmėtitravimas

Taikant metodą derinami titrimetriniai nustatymai, pagrįsti blogai tirpių junginių susidarymo reakcijomis. Šiems tikslams tinka tik tam tikros reakcijos, kurios atitinka tam tikras sąlygas. Reakcija turi vykti griežtai pagal lygtį ir be šalutinių procesų. Susidariusios nuosėdos turi būti praktiškai netirpios ir gana greitai iškristi, nesusidarančios persotintų tirpalų. Be to, naudojant indikatorių būtina mokėti nustatyti titravimo galutinį tašką. Galiausiai, adsorbcijos (bendras nusodinimo) reiškiniai titravimo metu turi būti išreikšti taip silpnai, kad nustatymo rezultatas nebūtų iškraipytas.

Atskirų nusodinimo būdų pavadinimai kilę iš naudojamų tirpalų pavadinimų. Metodas, kuriame naudojamas sidabro nitrato tirpalas, vadinamas argentometrija. Šiuo metodu nustatomas C1~ ir Br~ jonų kiekis neutralioje arba silpnai šarminėje terpėje. Tiocianatometrija pagrįsta amonio tiocianato NH 4 SCN (arba kalio KSCN) tirpalo naudojimu ir skirta nustatyti C1 ir Br~ pėdsakus, tačiau labai šarminiuose ir rūgštiniuose tirpaluose. Jis taip pat naudojamas sidabro kiekiui rūdose ar lydiniuose nustatyti.

Brangų argentometrinį halogenų nustatymo metodą palaipsniui keičia merkurometrinis metodas. Pastarajame naudojamas gyvsidabrio (I) nitrato Hg 2 (NO 3) 2 tirpalas.

Išsamiau panagrinėkime argentometrinį ir tiocianatometrinį titravimą.

2. Argentometrinis titravimas

Metodas pagrįstas C1~ ir Br~ jonų nusodinimo sidabro katijonais reakcija, susidarant blogai tirpiems halogenidams:

Cl-+Ag+=AgClb Br^- + Ag+= AgBr

Šiuo atveju naudojamas sidabro nitrato tirpalas. Jei tiriama medžiaga, kurioje yra sidabro, naudojamas natrio (arba kalio) chlorido tirpalas. titravimo tirpalo vaistas

Titravimo kreivės yra labai svarbios norint suprasti argentometrijos metodą. Kaip pavyzdį apsvarstykite 10,00 ml 0,1 N titravimo atvejį. 0,1 N natrio chlorido tirpalas. sidabro nitrito tirpalas (neatsižvelgiant į tirpalo tūrio pokyčius).

Prieš pradedant titruoti, chlorido jonų koncentracija tirpale yra lygi bendrai natrio chlorido koncentracijai, ty 0,1 mol/l arba = -lg lO-i = 1.

Į titruotą natrio chlorido tirpalą įpylus 9,00 ml sidabro nitrato tirpalo ir nusodinus 90% chlorido jonų, jų koncentracija tirpale sumažės 10 kartų ir taps lygi N0~ 2 mol/l, o pCl bus lygus. iki 2. Kadangi reikšmė nPAgci= IQ-10, sidabro jonų koncentracija bus:

10-yu/[C1-] = Yu-Yu/10-2 = 10-8 M ol/l, ARBA pAg = -- lg = -- IglO-s = 8.

Visi kiti taškai, skirti sudaryti titravimo kreivę, apskaičiuojami panašiai. Ekvivalentiškumo taške pCl=pAg= = 5 (žr. lentelę).

Lentelė pC\ ir pAg pokyčiai titruojant 10,00 ml 0,1 N. 0,1 N natrio chlorido tirpalas. sidabro nitrato tirpalas

buvo pridėtas AgNO 3 tirpalas,


9,99 10,00 (lyg. taškas) 10,01	ju-4 ju-5 ju-6.	ju- 6 ju- 5 ju-*

Šuolio intervalas argentometrinio titravimo metu priklauso nuo tirpalų koncentracijos ir nuosėdų tirpumo produkto vertės. Kuo mažesnė junginio PR reikšmė, gauta titruojant, tuo platesnis šuolio intervalas titravimo kreivėje ir tuo lengviau fiksuoti titravimo galinį tašką naudojant indikatorių.

Dažniausias argentometrinis chloro nustatymas yra Mohr metodas. Jo esmė yra tiesioginis skysčio titravimas sidabro nitrato tirpalu su indikatoriumi kalio chromatu, kol baltos nuosėdos pasidaro rudos.

Mohro metodo indikatorius - K2CrO 4 tirpalas su sidabro nitratu duoda raudonas sidabro chromato Ag 2 CrO 4 nuosėdas, tačiau nuosėdų tirpumas (0,65-10~ 4 E/l) yra daug didesnis nei sidabro tirpumas. chloridas (1,25X_X10~ 5 E/l ). Todėl titruojant sidabro nitrato tirpalu, kai yra kalio chromato, raudonos sidabro chromato nuosėdos atsiranda tik pridėjus Ag+ jonų perteklių, kai visi chlorido jonai jau yra nusodinti. Tokiu atveju į analizuojamą skystį visada pilamas sidabro nitrato tirpalas, o ne atvirkščiai.

Argentometrijos naudojimo galimybės yra gana ribotos. Jis naudojamas tik titruojant neutralius arba silpnai šarminius tirpalus (pH nuo 7 iki 10). Rūgščioje aplinkoje sidabro chromato nuosėdos ištirpsta.

Stipriai šarminiuose tirpaluose sidabro nitratas skyla, išskirdamas netirpus oksidą Ag 2 O. Metodas taip pat netinka tiriant tirpalus, kuriuose yra NH^ jono, nes tokiu atveju susidaro amoniako kompleksas + su Ag + katijonu. tirpale neturėtų būti Ba 2 +, Sr 2+, Pb 2+, Bi 2+ ir kitų jonų, kurie nusėda su kalio chromatu. Nepaisant to, argentometrija yra patogi bespalvių tirpalų, kuriuose yra C1~ ir Br_ jonų, analizei.

3. Tiocianatometrinis titravimas

Tiocianatometrinis titravimas pagrįstas Ag+ (arba Hgl+) jonų nusodinimu tiocianatais:

Ag+ + SCN- = AgSCN|

Norint nustatyti, reikalingas NH 4 SCN (arba KSCN) tirpalas. Ag+ arba Hgi+ nustatomas tiesioginiu titravimu tiocianato tirpalu.

Tiocianatometrinis halogenų nustatymas atliekamas vadinamuoju Volhardo metodu. Jo esmė gali būti išreikšta diagramomis:

CI- + Ag+ (perteklius) -* AgCI + Ag+ (likutis), Ag+ (likutis) + SCN~-> AgSCN

Kitaip tariant, į skystį, kuriame yra C1~, įpilamas titruoto sidabro nitrato tirpalo perteklius. Tada AgNO 3 likutis atgal titruojamas tiocianato tirpalu ir apskaičiuojamas rezultatas.

Volhardo metodo indikatorius yra prisotintas NH 4 Fe(SO 4) 2 - 12H 2 O tirpalas. Nors titruotame skystyje yra Ag+ jonų, pridėti SCN~ anijonai yra susiję su AgSCN nuosėdų išsiskyrimu, tačiau nesąveikauja su Fe 3+ jonais. Tačiau po lygiavertiškumo taško menkiausias NH 4 SCN (arba KSCN) perteklius sukelia kraujo raudonųjų 2 + ir + jonų susidarymą. Dėl to galima nustatyti lygiavertį tašką.

Tiocianatometriniai nustatymai naudojami dažniau nei argentometriniai. Rūgščių buvimas netrukdo titruoti naudojant Volhardo metodą ir netgi padeda gauti tikslesnius rezultatus, nes rūgštinė aplinka slopina Fe druskos hidrolizę**. Metodas leidžia nustatyti C1~ joną ne tik šarmuose, bet ir rūgštyse. Nustatymui netrukdo Ba 2 +, Pb 2 +, Bi 3 + ir kai kurių kitų jonų buvimas. Tačiau jei tiriamame tirpale yra oksidatorių ar gyvsidabrio druskų, Volhardo metodo taikymas tampa neįmanomas: oksidatoriai sunaikina SCN-joną, o gyvsidabrio katijonas jį nusodina.

Šarminis tiriamasis tirpalas prieš titravimą azoto rūgštimi neutralizuojamas, kitaip į indikatorių įtraukti Fe 3 + jonai nusodins geležies (III) hidroksidą.

4. Kritulių titravimo taikymas

4.1 Standartizuoto sidabro nitrato tirpalo paruošimas

Pagrindiniai sidabro nitrato tirpalo standartizavimo standartai yra natrio arba kalio chloridai. Paruoškite etaloninį natrio chlorido ir maždaug 0,02 N tirpalą. sidabro nitrato tirpalu, standartizuokite antrąjį tirpalą su pirmuoju.

Standartinio natrio chlorido tirpalo paruošimas. Iš chemiškai grynos druskos ruošiamas natrio chlorido (arba kalio chlorido) tirpalas. Ekvivalentinė natrio chlorido masė yra lygi jo molinei masei (58,45 g/mol). Teoriškai paruošti 0,1 l 0,02 n. tirpalui reikia 58,45-0,02-0,1 = 0,1169 g NaCl.

Ant analitinių svarstyklių paimamas maždaug 0,12 g natrio chlorido mėginys, supilamas į 100 ml matavimo kolbą, ištirpinamas, iki žymės įpilama vandens ir gerai išmaišoma. Apskaičiuokite pradinio natrio chlorido tirpalo titrą ir normaliąją koncentraciją.

Paruošimas: 100 ml maždaug 0,02 N. sidabro nitrato tirpalas. Sidabro nitratas yra ribotas reagentas, o jo tirpalų koncentracija paprastai yra ne didesnė kaip 0,05 N. 0,02 n yra gana tinkamas šiam darbui. sprendimas.

Atliekant argentometrinį titravimą, ekvivalentinė AgN0 3 masė yra lygi molinei masei, ty 169,9 g/mol. Todėl 0,1 l 0,02 n. tirpale turi būti 169,9-0,02-0,1 = 0,3398 g AgNO 3. Tačiau nėra prasmės imti būtent šį mėginį, nes komerciniame sidabro nitrate visada yra priemaišų. Technocheminėmis svarstyklėmis pasverkite maždaug 0,34 - 0,35 g sidabro nitrato; tirpalą pasverkite nedideliame kiekyje vandens į 100 ml matavimo kolbą ir sureguliuokite tūrį vandeniu;laikykite tirpalą kolboje, suvyniokite į juodą popierių ir supilkite į tamsaus stiklo kolbą.sidabras ir paruoškite titravimui. Pipetė praskalaujama natrio chlorido tirpalu ir 10,00 ml tirpalo įpilama į kūginę kolbą. Įlašinti 2 lašus prisotinto kalio chromato tirpalo ir atsargiai, lašas po lašo, maišant titruoti sidabro nitrato tirpalu. Įsitikinkite, kad dėl vieno sidabro nitrato lašo pertekliaus mišinio spalva pasikeis nuo geltonos iki rausvos. Pakartojus titravimą 2-3 kartus, imamas konvergentinių rodmenų vidurkis ir apskaičiuojama normali sidabro nitrato tirpalo koncentracija.

Tarkime, kad titruojant 10,00 ml 0,02097 n. natrio chlorido tirpalo, sunaudota vidutiniškai 10,26 ml sidabro nitrato tirpalo. Tada

A^ AgNOj. 10,26 = 0,02097. 10,00, AT AgNOs = 0,02097–10,00 / 10,26 = 0,02043

Jei ketinama nustatyti C1~ kiekį mėginyje, tada papildomai apskaičiuokite sidabro nitrato tirpalo titrą chloro atžvilgiu: T, - = 35,46-0,02043/1000 = 0,0007244 g/ml, „l tai reiškia, kad 1 ml sidabro nitrato tirpalo atitinka 0,0007244 g titruoto chloro.

4.2 Standartizuoto amonio tiocianato tirpalo paruošimasaš

Tiksliai žinomo titro NH 4 SCN arba KSCN tirpalo negalima paruošti ištirpinant mėginį, nes šios druskos yra labai higroskopinės. Todėl paruošiamas apytikslės normalios koncentracijos tirpalas ir sureguliuojamas iki standartizuoto sidabro nitrato tirpalo. Indikatorius yra prisotintas NH 4 Fe(SO 4) 2 - 12H 2 O tirpalas. Siekiant išvengti Fe druskos hidrolizės, į patį indikatorių ir į analizuojamą tirpalą prieš titravimą įpilama 6 N. azoto rūgštis.

Paruošimas: 100 ml maždaug 0,05 N. amonio tiocianato tirpalas. Ekvivalentinė NH4SCN masė yra lygi jo molinei masei, ty 76,12 g/mol. Todėl 0,1 l 0,05 n. tirpale turi būti 76.12.0.05-0.1=0.3806 g NH 4 SCN.

Ant analitinių svarstyklių paimamas apie 0,3–0,4 g mėginys, supilamas į 100 ml kolbą, ištirpinamas, tirpalo tūris iki žymės pripilamas vandeniu ir išmaišoma.

Amonio tiocianato tirpalo standartizavimas sidabro nitratu. Paruoškite biuretę titravimui NH 4 SCN tirpalu. Pipetė praskalaujama sidabro nitrato tirpalu ir išmatuojama 10,00 ml jo į kūginę kolbą. Įpilama 1 ml NH 4 Fe(SO 4)2 tirpalo (indikatorius) ir 3 ml. 6 n. azoto rūgštis. Lėtai, nuolat purtant, iš biuretės supilkite NH 4 SCN tirpalą. Sustabdykite titravimą, kai pasirodys rudai rožinė spalva 2+, kuri neišnyksta intensyviai kratant.

Titravimą pakartokite 2–3 kartus, paimkite vidurkį iš konverguojančių rodmenų ir apskaičiuokite normalią NH 4 SCN koncentraciją.

Tarkime, kad titruojant 10,00 ml 0,02043 n. sidabro nitrato tirpalo, sunaudota vidutiniškai 4,10 ml NH 4 SCN tirpalo.

4.3 Apibrėžimasturinyschloro mėginyje pagal Volhardą

Volhardo halogenai nustatomi atgal titruojant sidabro nitrato likutį NH 4 SCN tirpalu. Tačiau tikslus titravimas čia įmanomas tik tuo atveju, jei imamasi priemonių užkirsti kelią (arba sulėtinti) reakciją tarp sidabro chlorido ir geležies tiocianato pertekliaus:

3AgCI + Fe (SCN) 3 = SAgSCNJ + FeCl3

kuriame pamažu išnyksta pirmiausiai pasirodžiusi spalva. Prieš titruojant sidabro nitrato perteklių NH 4 SCN tirpalu, geriausia AgCl nuosėdas nufiltruoti. Tačiau kartais vietoj to į tirpalą įpilama organinio skysčio, kuris nėra maišomas su vandeniu ir tarsi izoliuoja ApCl nuosėdas nuo nitratų pertekliaus.

Nustatymo metodas. Paimkite mėgintuvėlį su analitės tirpalu, kuriame yra natrio chlorido. Medžiagos mėginys ištirpinamas 100 ml matavimo kolboje ir tirpalo tūris pripilamas vandeniu iki žymės (chlorido koncentracija tirpale turi būti ne didesnė kaip 0,05 N).

10,00 ml tiriamojo tirpalo pipete įpilama į kūginę kolbą, įpilama 3 ml 6 N. azoto rūgšties ir iš biuretės supilkite žinomą AgNO 3 tirpalo perteklių, pavyzdžiui, 18,00 ml. Tada sidabro chlorido nuosėdas nufiltruokite. Likusį sidabro nitratą titruokite NH 4 SCN tirpalu, kaip aprašyta ankstesnėje pastraipoje. Pakartoję nustatymą 2-3 kartus, imkite vidurkį. Jei sidabro chlorido nuosėdos buvo filtruotos, jas reikia nuplauti ir į filtratą įpilti plovimo vandens.

Tarkime, kad mėginio masė buvo 0,2254 g Į 10,00 ml tiriamo tirpalo buvo įpilta 18,00 ml 0,02043 N. sidabro nitrato tirpalas. Pertekliui titruoti buvo panaudota 5,78 ml * 0,04982 N. NH 4 SCN tirpalas.

Pirmiausia apskaičiuokime, koks tūris yra 0,02043 n. sidabro nitrato tirpalas atitinka 5,78 ml 0,04982 N titravimui. NH4 SCN tirpalas:

todėl C1~ jonui nusodinti buvo panaudota 18.00 - 14.09 = 3.91 ml 0.2043 N. sidabro nitrato tirpalas. Iš čia nesunku rasti normalią natrio chlorido tirpalo koncentraciją.

Kadangi ekvivalentinė chloro masė yra 35,46 g/mol*, bendra chloro masė mėginyje yra:

772=0,007988-35,46-0,1 =0,02832 g.

0,2254 g C1 – 100 %

x = 0,02832–100 / 0,2254 = 12,56 %:

0,02832 > C1 – x %

Volhardo metodas taip pat naudojamas Br~ ir I- jonų kiekiui nustatyti. Šiuo atveju nebūtina filtruoti sidabro bromido ar jodido nuosėdų. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad Fe 3 + jonas oksiduoja jodidus iki laisvo jodo. Todėl indikatorius pridedamas po to, kai visi I-jonai nusodinami sidabro nitratu.

4.4 Trichlio kiekio nustatymasOnatrio racetatas| techniniame paruošime (chlorui)

Techninis natrio trichloracetatas (TCA) yra herbicidas, skirtas javų piktžolėms naikinti. Tai balta arba šviesiai ruda kristalinė medžiaga, gerai tirpi vandenyje. Anot Volhardo, pirmiausia nustatoma organinių chlorido junginių masės dalis, o vėliau – sunaikinus chlorą. Iš skirtumo randama natrio trichloracetato chloro masės dalis (%).

Chloro neorganinių junginių masės dalies (%) nustatymas. Tiksliai pasvertą vaisto dalį (2-2,5 g) suberkite į 250 ml matavimo kolbą, ištirpinkite, ištirpinkite iki žymės su vandeniu ir išmaišykite. Į kūginę kolbą pipete supilkite 10 ml tirpalo ir įpilkite 5–10 ml koncentruotos azoto rūgšties.

Įpilkite 5 arba 10 ml 0,05 N iš biuretės. sidabro nitrato tirpalu ir titruokite perteklių 0,05 N. NH 4 SCN tirpalas, esant NH 4 Fe(SO 4) 2 (indikatorius).

Pagal formulę apskaičiuokite neorganinių junginių chloro (x) masės dalį (%)

(V -- l/i) 0,001773-250x100

kur V yra lygiai 0,05 N tūris. Analizei paimtas AgNO 3 tirpalas; Vi – tūris tiksliai 0,05 N. NH 4 SCN tirpalas, naudojamas AgNO 3 pertekliui titruoti; t — natrio trichloracetato mėginys; 0,001773 – chloro masė, atitinkanti 1 ml 0,05 N. AgNO tirpalas. Bendro chloro masės dalies (%) nustatymas. Į kūginę kolbą supilkite 10 ml anksčiau paruošto tirpalo, įpilkite 10 ml tirpalo su 30% NaOH masės dalimi ir 50 ml vandens. Prijunkite kolbą prie grįžtamojo šaldytuvo ir virkite jos turinį 2 valandas Leiskite skysčiui atvėsti, kondensatorių išskalaukite vandeniu, plovimo vandenį surinkdami į tą pačią kolbą. Į tirpalą įpilama 20 ml praskiestos (1:1) azoto rūgšties ir iš biuretės įpilama 30 ml 0,05 N. sidabro nitrato tirpalas. Sidabro nitrato perteklių titruokite iki 0,05 N. NH 4 SCN tirpalas, esant NH 4 Fe(SO 4)2. Apskaičiuokite viso chloro (xi) masės dalį (%) pagal aukščiau pateiktą formulę. Pagal formulę raskite natrio trichloracetato masės dalį (%) preparate (x^).

x2 = (x1 -- x) (185,5/106,5),

čia 185,5 yra natrio trichloracetato molinė masė; 106,5 – chloro masė, esanti natrio trichloracetato molinėje masėje.

Paskelbta Allbest.ru

...

Panašūs dokumentai

Rūgščių-šarmų titravimo metodų esmė ir klasifikacija, rodiklių panaudojimas. Kompleksometrinio titravimo ypatybės. Kritulių titravimo metodų analizė. Titravimo pabaigos taško aptikimas. Argenometrijos ir ticianometrijos samprata.

testas, pridėtas 2011-02-23

Vandenilio chlorido rūgšties tirpalo su silpnos amonio hidroksido bazės tirpalu titravimo kreivės apskaičiavimo seka. Titravimo kreivės sudarymas, lygiavertiškumo taško ir tiesioginio neutralumo nustatymas. Indikatoriaus pasirinkimas ir jo paklaidos apskaičiavimas.

testas, pridėtas 2016-03-01

Šarmingumo nešiklio kiekio natrio karbonato tirpale nustatymas tiesioginiu rūgšties-šarmų titravimu. Matematinė ekvivalentų dėsnio išraiška. Integralinio ir diferencinio potenciometrinio titravimo kreivių sudarymas.

laboratorinis darbas, pridėtas 2012-02-15

Titrimetrinės analizės samprata ir rūšys. Kompleksą sudarančių agentų ir rodiklių charakteristikos. Titruoto tirpalo paruošimas kompleksometriniam titravimui. Aliuminio, bismuto, švino, magnio, cinko tyrimo metodai.

kursinis darbas, pridėtas 2013-01-13

Potenciometrinis titravimo metodas. Rūgščių-šarmų titravimas. Titravimo pabaigos taško nustatymas. Potenciometrinio titravimo atlikimo metodika. Potenciometrinis titravimas, naudojami instrumentai ir analizės rezultatų apdorojimas.

kursinis darbas, pridėtas 2008-06-24

pristatymas, pridėtas 2015-03-19

Indikatoriaus paklaidų apskaičiavimas pasirinktiems indikatoriams, titravimo kreivė 25 ml 0,05 M CH3COOH tirpalo su 0,05 M KOH tirpalu. Rūgščių-šarmų rodikliai. Titravimo etapai: pradžios taškas, plotas prieš tašką ir plotas po lygiavertiškumo taško.

testas, pridėtas 2013-12-18

kursinis darbas, pridėtas 2014-12-25

kursinis darbas, pridėtas 2012-10-06

Titrimetrinės analizės metodų klasifikacija

Analitinė chemija

Titrimetrinės analizės metodai gali būti klasifikuojami pagal cheminės reakcijos, kuria grindžiamos medžiagos, pobūdį ir titravimo metodą.

Pagal savo pobūdį titrimetrinėje analizėje naudojamos reakcijos priskiriamos skirtingoms rūšims – jonų kombinacijos reakcijoms ir oksidacijos-redukcijos reakcijoms. Remiantis tuo, titrimetriniai nustatymai gali būti skirstomi į šiuos pagrindinius metodus: rūgščių-šarmų titravimo (neutralizavimo) metodą, nusodinimo ir kompleksavimo metodus, oksidacijos-redukcijos metodą.

Rūgščių-šarmų titravimo (neutralizavimo) metodas. Tai apima apibrėžimus, pagrįstus rūgščių ir bazių sąveika, t.y. neutralizavimo reakcijoms:

Rūgščių-šarmų titravimo (neutralizavimo) metodas naudojamas rūgščių (šarmometrija) arba bazių (acidimetrija) kiekiui tam tikrame tirpale nustatyti, silpnų rūgščių ir silpnų bazių druskų kiekiui, taip pat su šiomis druskomis reaguojančiomis medžiagomis. . Nevandeninių tirpiklių (alkoholių, acetono ir kt.) naudojimas leido išplėsti medžiagų, kurias galima nustatyti šiuo metodu, spektrą.

Nusodinimo ir kompleksavimo metodai. Tai apima titrimetrinį nustatymą, pagrįstą tam tikro jono nusodinimu blogai tirpaus junginio pavidalu arba jo sujungimu į šiek tiek disocijuotą kompleksą.

Oksidacijos – redukcijos metodai (redoksimetrija). Šie metodai yra pagrįsti oksidacijos ir redukcijos reakcijomis. Paprastai jie įvardijami pagal naudojamą titruotą reagento tirpalą, pavyzdžiui:

permanganatometrija, kurioje naudojamos oksidacijos reakcijos su kalio permanganatu KMnO4;

jodometrija, kurioje naudojamos oksidacijos reakcijos su jodu arba redukcija I-jonais;

bichromatometrija, kurioje naudojamos oksidacijos reakcijos su kalio dichromatu K2Cr2O7;

bromatometrija, kurioje naudojamos oksidacijos reakcijos su kalio bromatu KBrO3.

Oksidacijos-redukcijos metodams taip pat priskiriama cerimetrija (oksidacija Ce4+ jonais), vanadatometrija (oksidacija VO3 jonais), titanometrija (redukcija T13+ jonais). Pagal titravimo metodą išskiriami šie metodai.

Tiesioginio titravimo metodas. Šiuo atveju nustatomas jonas titruojamas reagento tirpalu (arba atvirkščiai).

Pakeitimo metodas. Šis metodas naudojamas, kai dėl vienokių ar kitokių priežasčių sunku nustatyti lygiavertiškumo tašką, pavyzdžiui, dirbant su nestabiliomis medžiagomis ir pan.

Atgalinio titravimo metodas (likučių titravimas). Šis metodas naudojamas, kai nėra tinkamo indikatoriaus arba kai pagrindinė reakcija nevyksta labai greitai. Pavyzdžiui, norint nustatyti CaCO3, medžiagos mėginys apdorojamas titruoto druskos rūgšties tirpalo pertekliumi:

Nepriklausomai nuo to, kuris metodas naudojamas jai nustatyti, visada daroma prielaida:

1) tikslus vieno arba abiejų reaguojančių tirpalų tūrių matavimas;

2) titruoto tirpalo, su kuriuo atliekamas titravimas, buvimas;

3) analizės rezultatų apskaičiavimas.

Atsižvelgiant į tai, prieš pereidami prie atskirų titrimetrinės analizės metodų svarstymo, daugiausia dėmesio skirsime tūrių matavimui, koncentracijų skaičiavimui ir titruojamų tirpalų ruošimui, taip pat titrimetrinio nustatymo skaičiavimams.

Lygiavertiškumo taškas

Ekvivalentiškumo taškas (titrimetrinės analizės atveju) yra titravimo taškas, kai pridėto titranto ekvivalentų skaičius yra lygus arba lygus analitės ekvivalentų skaičiui mėginyje. Kai kuriais atvejais vienas po kito stebimi keli ekvivalentiškumo taškai, pavyzdžiui, titruojant daugiabazes rūgštis arba titruojant tirpalą, kuriame yra keli nustatytini jonai.

Titravimo kreivės grafike yra vienas ar daugiau vingio taškų, atitinkančių lygiavertiškumo taškus.

Titravimo pabaigos taškas (panašus į ekvivalentiškumo tašką, bet ne tas pats) laikomas momentu, kai indikatorius pakeičia spalvą kolorimetrinio titravimo metu.

Lygiavertiškumo taško nustatymo metodai

Indikatorių naudojimas

Tai medžiagos, kurios keičia spalvą dėl cheminių procesų. Rūgščių-šarmų indikatoriai, tokie kaip fenolftaleinas, keičia spalvą priklausomai nuo tirpalo, kuriame jie yra, pH. Redokso indikatoriai keičia savo spalvą pasikeitus sistemos potencialui, todėl yra naudojami redokso titravimui. Prieš pradedant titravimą, į tiriamąjį tirpalą įlašinami keli lašai indikatoriaus ir po lašo pradėkite dėti titravimo priemonę. Kai tik tirpalo spalva pasikeičia po indikatoriaus, titravimas sustabdomas; šis momentas yra apytikslis ekvivalentiškumo taškas.

Indikatoriaus pasirinkimo taisyklė yra tokia, kad titruojant naudojamas indikatorius, kuris keičia spalvą netoli ekvivalentiškumo taško, t.y. Indikatoriaus spalvų perėjimo intervalas, jei įmanoma, turi sutapti su titravimo šuoliu.

Potenciometrija

Šiuo atveju tirpalo elektrodo potencialui matuoti naudojamas prietaisas. Pasiekus lygiavertiškumo tašką, darbinio elektrodo potencialas smarkiai pasikeičia.

Naudojant pH matuoklius

PH metras taip pat iš esmės yra potencimetras, kuriame naudojamas elektrodas, kurio potencialas priklauso nuo H+ jonų kiekio tirpale; tai yra jonams selektyvaus elektrodo naudojimo pavyzdys. Tokiu būdu pH pokyčius galima stebėti viso titravimo proceso metu. Kai pasiekiamas lygiavertiškumo taškas, pH labai pasikeičia. Šis metodas yra tikslesnis nei titravimas naudojant rūgšties ir bazės indikatorius ir gali būti lengvai automatizuotas.

Laidumas

Elektrolito tirpalo laidumas priklauso nuo jame esančių jonų. Titravimo metu laidumas dažnai labai pasikeičia (pavyzdžiui, titruojant rūgščių ir šarmų, H+ ir OH− jonai reaguoja sudarydami neutralią molekulę H2O, todėl tirpalo laidumas pasikeičia). Bendras tirpalo laidumas taip pat priklauso nuo kitų esančių jonų (pavyzdžiui, priešionų), kurie skirtingai prisideda prie jo. Tai, savo ruožtu, priklauso nuo kiekvieno jono mobilumo ir nuo bendros jonų koncentracijos (jonų stiprumo). Šiuo atžvilgiu nuspėti laidumo pokyčius yra daug sunkiau nei jį išmatuoti.

Spalvos pasikeitimas

Kai įvyksta kai kurios reakcijos, spalva pasikeičia net nepridedant indikatoriaus. Tai dažniausiai pastebima redokso titravimo metu, kai pradinės medžiagos ir reakcijos produktai yra skirtingos spalvos esant skirtingoms oksidacijos būsenoms.

Krituliai

Jei reakcijos metu susidaro kieta netirpi medžiaga, titravimo pabaigoje susidarys nuosėdos. Klasikinis tokios reakcijos pavyzdys yra labai netirpaus sidabro chlorido AgCl susidarymas iš Ag+ ir Cl− jonų. Keista, bet tai neleidžia tiksliai nustatyti titravimo pabaigos taško, todėl kritulių titravimas dažniausiai naudojamas kaip atgalinis titravimas.

Izoterminis kalorimetrinis titravimas

Naudojamas izoterminio titravimo kalorimetras, kuris pagal reaguojančios sistemos išskiriamą ar sugertą šilumos kiekį nustato ekvivalentiškumo tašką. Šis metodas yra svarbus atliekant biocheminį titravimą, pavyzdžiui, norint nustatyti, kaip fermento substratas jungiasi su fermentu.

Termometrinė titrimetrija

Termometrinė titrimetrija yra itin lanksti technika. Ji skiriasi nuo kalorimetrinės titrimetrijos tuo, kad reakcijos šiluma, kurią rodo temperatūros kritimas arba kilimas, nėra naudojama tiriamame mėginio tirpale esančios medžiagos kiekiui nustatyti. Priešingai, lygiavertiškumo taškas nustatomas pagal regioną, kuriame vyksta temperatūros pokytis. Priklausomai nuo to, ar reakcija tarp titruojančios medžiagos ir bandomosios medžiagos yra egzoterminė, ar endoterminė, temperatūra titravimo proceso metu atitinkamai pakils arba kris. Kai visa bandomoji medžiaga sureagavo su titrantu, pakeitus sritį, kurioje temperatūra kyla arba krinta, galime nustatyti ekvivalentiškumo tašką ir temperatūros kreivės lenkimą. Tikslų lygiavertiškumo tašką galima nustatyti imant antrąją temperatūros kreivės išvestinę: aiški smailė parodys lygiavertiškumo tašką.

Spektroskopija

Ekvivalentiškumo tašką galima nustatyti išmatuojant tirpalo šviesos sugertį titravimo metu, jei žinomas produkto, titranto arba bandomosios medžiagos spektras. Santykinis reakcijos produkto ir tiriamosios medžiagos kiekis leidžia nustatyti lygiavertiškumo tašką. Šiuo atveju laisvo titranto buvimas (tai rodo reakcijos pabaigą) gali būti aptiktas esant labai mažoms vertėms.

Amperometrija

Metodas, leidžiantis nustatyti ekvivalentiškumo tašką pagal esamą vertę esant tam tikram potencialui. Srovės, atsirandančios dėl tiriamosios medžiagos arba produkto oksidacijos/redukcijos reakcijos darbiniame elektrode, dydis priklauso nuo jų koncentracijos tirpale. Lygiavertiškumo taškas atitinka esamos vertės pasikeitimą. Šis metodas yra naudingiausias, kai reikia sumažinti titravimo sunaudojimą, pavyzdžiui, titruojant halogenidus Ag+ jonu.

Titravimas pirmyn ir atgal.

Paprasčiausioje titravimo versijoje analitė tiesiogiai sąveikauja su titrantu. Analitės kiekis apskaičiuojamas pagal titranto molinę koncentraciją, tūrį, reikalingą pasiekti ekvivalentiškumo tašką, ir analitės bei titranto reakcijos stechiometriją.

Atgalinio titravimo metu analitė reaguoja ne su titrantu, o su kitu reagentu, kurio perteklius. Tada perteklius nustatomas titruojant. Jei žinomas pradinis reagento kiekis ir nustatomas jo perteklius, tai skirtumas tarp jų yra reagento, kuris pateko į reakciją su nustatoma medžiaga, kiekis.

Atgalinis titravimas naudojamas, pavyzdžiui, kai pirminio titravimo reakcijos pusiausvyros konstanta yra per maža. Kitos priežastys, dėl kurių naudojamas grįžtamasis titravimas, yra tinkamo indikacinio metodo nebuvimas arba nepakankamas tiesioginio titravimo reakcijos greitis.

Pakaitinis titravimas.

Magnio kompleksas MgY2- pridedamas prie analizuojamo tirpalo, kuriame yra nustatomi metalo jonai. Nes jis yra mažiau stabilus nei kompleksonu nustatomas metalo jono kompleksas, tada vyksta pakeitimo reakcija ir išsiskiria Mg2+ jonas.

Tada Mg2+ jonas titruojamas kompleksonu III, dalyvaujant eriochromo juodajam T.

Remiantis titravimui sunaudoto EDTA tūriu, apskaičiuojama nustatomo metalo jono masė. Šis titravimo metodas galimas tik tuo atveju, jei nustatomų metalų kompleksiniai junginiai yra stabilesni už magnio kompleksą.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Metodo esmė ir jo privalumai

Titrimetrinė analizė pagrįsta tiksliu medžiagų, kurios patenka į cheminę reakciją, tūrio matavimu; yra vienas iš kiekybinės analizės metodų.

Procesas, kai į analitės tirpalą lėtai įpilama titranto, siekiant nustatyti ekvivalentiškumo tašką, vadinamas titravimas. Titrantas– tiksliai žinomos koncentracijos tirpalas.

Lygiavertiškumo taškas– titravimo momentas, kai pasiekiamas lygiavertis reagentų santykis.

Ekvivalentiškumo taškas (t.y.) nustatomas pasikeitus indikatoriaus (cheminio indikatoriaus) spalvai arba naudojant instrumentinius indikatorius, prietaisus, fiksuojančius kokios nors terpės savybės pokyčius titravimo proceso metu.

Rodikliai– tai medžiagos, kurios keičiasi aplinkai, keičia savo struktūrą ir fizines savybes. Ekvivalentiškumo taško srityje indikatorius pakeičia spalvą, sudaro nuosėdas arba sukelia kitą pastebimą poveikį. Naudodami indikatorius, kuriuos galite nustatyti titravimo pabaigos taškas(k.t.t.) – titravimo momentas, kai stebimas indikatoriaus spalvos pokytis. Idealiu atveju, t.y. ir k.t.t. sutampa, tačiau praktinėmis sąlygomis tarp jų yra tam tikras skirtumas. Kuo šis skirtumas didesnis, tuo didesnė titravimo paklaida, visi kiti dalykai vienodi, todėl reikėtų parinkti tokį rodiklį, kad skirtumas tarp t.y. ir t.k.t. buvo minimalus.

Pasiekus lygiavertiškumo tašką, titravimas baigiamas ir pažymimas šiai reakcijai sunaudoto tirpalo tūris. Todėl taikant titrimetrinį analizės metodą itin svarbu tiksliai nustatyti lygiavertiškumo tašką.

Kiekybinis nustatymas titrimetriniu analizės metodu atliekamas gana greitai, todėl galima atlikti keletą lygiagrečių nustatymų ir gauti tikslesnį aritmetinį vidurkį. Visi titrimetrinio analizės metodo skaičiavimai yra pagrįsti ekvivalentų dėsniu.

KAM reakcijos naudojami kiekybinėje tūrinėje analizėje, pateikiami šie dalykai: reikalavimus:

2. Reakcija turi vykti be šalutinių reakcijų.

3. Reakcija turi vykti gana dideliu greičiu.

4. Turi būti būdas nustatyti lygiavertiškumo tašką. Reakcijos pabaiga turėtų būti nustatyta gana lengvai ir paprastai.

Titrimetrinės analizės privalumai:

1) nustatymo greitis;

2) įrangos paprastumas;

3) automatizavimo galimybė;

4) tikslumas – santykinė paklaida 0,1 – 0,01%.

Neorganinėms ir organinėms medžiagoms nustatyti taikomas titrimetrinis analizės metodas. Titruoti galima vandeninėje ir nevandeninėje terpėje.

Atliekant kiekybinę analizę, būtina:

Visos analizės procedūros turi būti atliekamos itin tiksliai ir tiksliai;

Tirpalų tūris matuojamas 0,01 - 0,02 cm 3 tikslumu;

Aš naudoju 0,1 N koncentracijos titratorių;

Medžiagos sveriamos ketvirtos dešimtosios tikslumu ir ne mažiau kaip 0,2 g;

Būtina sukalibruoti ir sukonfigūruoti instrumentus;

Analizės rezultatai apdorojami matematiškai.

Titravimo taisyklės

1. Turi būti nustatytas etaloninio tirpalo titras ir, esant tam pačiam indikatoriui, turi būti naudojamas tas pats tirpalas.

2. Titruojant visada reikia paimti tą patį indikatoriaus kiekį ir kartoti nustatomos medžiagos titravimą keletą kartų, kol bus gauti trys glaudžiai susiliejantys rezultatai.

3. Paprastai indikatoriaus reikia paimti ne daugiau kaip 1-2 lašus, nepamirštant, kad neutralizavimo metodu naudojami indikatoriai yra pačios rūgštys arba bazės. Dalis titruojančio tirpalo taip pat sunaudojama joms neutralizuoti.

4. Visada titruokite iki to paties atspalvio tirpalo, jei įmanoma, titravimui naudokite tuos pačius titruoto tirpalo tūrius.

5. Būtina pasirinkti indikatorių, kuris keičia savo spalvą šalia lygiavertiškumo taško.

Titravimo metodai

Titrimetrinis analizės metodas naudoja įvairių tipų chemines reakcijas. Atsižvelgiant į naudojamos cheminės reakcijos pobūdį, išskiriami šie titrimetrinės analizės metodai:

Rūgščių-šarmų titravimas(protolitometrija) – metodas pagrįstas neutralizacijos reakcija (H + + OH - = H 2 O); lygiavertiškumo taškas nustatomas naudojant indikatorius, kurie keičia savo spalvą priklausomai nuo aplinkos reakcijos. Atsižvelgiant į titravimo pobūdį, metodas skirstomas į:

Acidometrinis titravimas (titruojanti rūgštis - HC1 arba H 2 SO 4);

Šarminis titravimas (titruojantis – šarmas – NaOH arba Ba(OH) 2);

Kritulių titravimas(sedimetrija) - pagrįsta mainų reakcijomis, kurių metu nustatomas jonas (elementas) pereina į nuosėdas:

Priklausomai nuo darbinio tirpalo (titranto), metodas skirstomas į:

Argentometrinis titravimas (titruojantis – AgNO 3);

Rodanometrinis titravimas (NH 4 SCN arba KSCN titravimas);

Merkurometrinis titravimas (HgNO 3 titravimas).

Kompleksometrinis titravimas arba kompleksometrija – naudojama katijonams ir anijonams, galintiems sudaryti šiek tiek disocijuotus kompleksinius jonus, nustatyti:

Redoksas titravimas arba redoksimetrija – metodas pagrįstas redokso reakcija tarp darbinio tirpalo ir analitės:

Į šią grupę įeina:

Permanganatometrinis titravimas (titruojantis – KMnO 4);

Chromatometrinis titravimas (titruojantis - K 2 Cr 2 O 7);

Jodometrinis titravimas (titruojant I 2 arba KI)

Bromatometrinis titravimas (IBrO 3 titravimas)

Vanadometrinis titravimas (NH 4 VO 3 titravimas) ir kt.

Titravimo formos. Titrimetrinis analizės metodas – kas tai? Titrimetrinio tyrimo specifika

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Panašūs dokumentai

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Panašūs dokumentai

Naujausias

Jūs turite tai žinoti