Analitik kimyada titrasyon yöntemleri kısaca. Titrimetrik analiz yönteminde nötrleştirme yöntemi
İşin amacı : Kantitatif analiz yöntemlerinden biri olan titrimetrik kullanımı kullanma becerisinin kazanılması ve ölçüm sonuçlarının istatistiksel olarak işlenmesi için temel tekniklerin öğrenilmesi.
Teorik kısım
Titrimetrik analiz, belirlenmekte olan maddeyle reaksiyona girmek için tüketilen, kesin olarak bilinen bir konsantrasyona sahip bir reaktif çözeltisinin hacminin ölçülmesine dayanan bir niceliksel kimyasal analiz yöntemidir.
Bir maddenin titrimetrik tespiti titrasyonla gerçekleştirilir - çözeltilerden birinin diğerine küçük porsiyonlar halinde ve ayrı damlalar halinde eklenmesiyle sonuç sürekli olarak kaydedilir (izlenir).
İki çözeltiden biri bilinmeyen konsantrasyonda bir madde içerir ve analiz edilen çözeltiyi temsil eder.
İkinci çözelti, kesin olarak bilinen konsantrasyonda bir reaktif içerir ve çalışma çözeltisi, standart çözelti veya titrant olarak adlandırılır.
Titrimetrik analizde kullanılan reaksiyonlara ilişkin gereksinimler:
1. Eşdeğerlik noktasını sabitleme yeteneği, en yaygın olarak kullanılan, aşağıdaki koşullar altında değişebilen renginin gözlemlenmesidir:
Reaktiflerden biri renklidir ve renkli reaktif reaksiyon sırasında renk değiştirir;
Kullanılan maddeler - göstergeler - çözeltinin özelliklerine bağlı olarak (örneğin ortamın reaksiyonuna bağlı olarak) renk değiştirir.
2. Denge sabitinin karşılık gelen değeri ile karakterize edilen, dengeye kadar reaksiyonun niceliksel seyri
3. Yeterli kimyasal reaksiyon hızı, çünkü Yavaş reaksiyonlarda eşdeğerlik noktasını sabitlemek son derece zordur.
4. Doğru hesaplamaların imkansız olduğu yan reaksiyonların olmaması.
Titrimetrik analiz yöntemleri, maddelerin belirlenmesinin altında yatan kimyasal reaksiyonun doğasına göre sınıflandırılabilir: asit-baz titrasyonu (nötralizasyon), çökeltme, kompleksleştirme, oksidasyon-indirgeme.
Çözümlerle çalışmak.
Hacimsel şişeler Sıvının tam hacmini ölçmek için tasarlanmıştır. Yuvarlak, düz dipli, dar uzun boyunlu, üzerinde şişenin doldurulması gereken noktanın bulunduğu kaplardır (Şek. 1).
Şekil 1 Hacimsel şişeler
Fixanallerden hacimsel şişelerde çözelti hazırlama tekniği.
Fixanal'den bir çözelti hazırlamak için ampul, hacimsel bir şişeye yerleştirilen bir huni üzerinde kırılır, ampulün içeriği damıtılmış su ile yıkanır; daha sonra hacimsel bir şişede eritin. Hacimsel şişedeki çözelti işarete getirilir. Sıvı seviyesi işarete getirildikten sonra şişedeki çözelti iyice karıştırılır.
Büretler Mililitre cinsinden derecelendirilmiş ince cam tüplerdir (Şekil 2). Büretin alt, hafif daralmış ucuna bir cam musluk lehimlenir veya küresel vanalı bir lastik hortum takılır ve bir cam ağız takılıdır. Analizde kullanılan çözeltinin hacmine bağlı olarak iş için bir büret seçilir.
İncir. 2. Büretler
Büret nasıl kullanılır
1. Büret damıtılmış su ile yıkanır.
2. Çalışma için hazırlanan büret, bir huni kullanılarak dikey olarak bir standa sabitlenir, çözelti, seviyesi sıfır işaretinin üzerinde olacak şekilde büretin içine dökülür.
3. Büretin alt uzatılmış ucundaki hava kabarcıklarını giderin. Bunu yapmak için yukarı doğru bükün ve tüm hava çıkana kadar sıvıyı serbest bırakın. Daha sonra kılcal aşağı indirilir.
4. Büretteki sıvı seviyesi sıfır bölmeye ayarlanmıştır.
5. Titrasyon yaparken, topun yanındaki lastik boruya bastırın ve sıvıyı büretten şişeye boşaltıp şişeyi döndürün. Öncelikle büret içindeki titrant ince bir akıntı halinde dökülür. Titrant damlalarının düştüğü noktada indikatörün rengi değişmeye başlayınca çözelti dikkatlice damla damla eklenir. Bir damla titrant eklenmesi nedeniyle göstergenin renginde keskin bir değişiklik meydana geldiğinde titrasyon durdurulur ve tüketilen çözeltinin hacmi kaydedilir.
6. İşin sonunda titrant büretten boşaltılır, büret distile su ile yıkanır.
Asit-baz titrasyonu (nötralizasyon) yöntemi
Asit-baz titrasyonu yöntemi, asitler ve bazlar arasındaki reaksiyona dayanır; nötrleşme reaksiyonları için:
H + + OH¯ = H 2 O
Bu görevi yerine getirirken, nötrleştirme reaksiyonunun kullanımına dayanan asit-baz titrasyon yöntemi kullanılır:
2NaOH + H2S04 = Na2S04 + 2H20
Yöntem, belirlenen maddenin bir çözeltisine - sodyum hidroksit - bilinen konsantrasyonda bir sülfürik asit çözeltisinin kademeli olarak eklenmesinden oluşur. Asit çözeltisinin ilavesine, miktarı kendisiyle reaksiyona giren sodyum hidroksit miktarına eşdeğer hale gelinceye kadar devam edilir; alkali nötrleşene kadar. Nötrleşme anı, titre edilmiş çözeltiye eklenen indikatörün rengindeki değişiklikle belirlenir. Denkleme göre eşdeğerler kanununa göre:
C n (k-sen) · V (k-sen) = C n (alkaliler) · V (alkaliler)
Cn(k-ty) ve Cn(alkali) – reaksiyona giren çözeltilerin eşdeğerlerinin molar konsantrasyonları, mol/l;
V (toplamlar) ve V (alkaliler) – reaksiyona giren çözeltilerin hacimleri, l (ml).
C(NaOH) ve 
- reaksiyona giren çözeltilerdeki eşdeğer NaOH ve H2S04'ün molar konsantrasyonları, mol/1;
V(NaOH) ve 
) - alkali ve asitin reaksiyona giren çözeltilerinin hacimleri, ml.
Problem çözme örnekleri.
1. 0,05 1 asit çözeltisini nötralize etmek için 20 cm3 0,5 N alkali çözeltisi kullanıldı. Asidin normalliği nedir?
2. 60 cm3 0,4 N sülfürik asit çözeltisine 120 cm3 0,3 N potasyum hidroksit çözeltisi eklenirse ne kadar ve hangi madde fazla kalır?
Bir çözeltinin pH'ını ve çeşitli türlerdeki konsantrasyonları belirleme problemlerinin çözümü metodolojik kılavuzda sunulmaktadır.
DENEYSEL BÖLÜM
Laboratuvar asistanından konsantrasyonu bilinmeyen alkali çözelti içeren bir şişe alın. Dereceli bir silindir kullanarak analiz edilen çözeltinin 10 ml numunesini üç konik titrasyon şişesine ölçün. Her birine 2-3 damla metil orange indikatörü ekleyin. Çözelti sarıya dönecektir (metil turuncu, alkali bir ortamda sarıdır ve asidik bir ortamda turuncu-kırmızıdır).
Titrasyon kurulumunu çalışmaya hazırlayın (Şekil 3). Büret, damıtılmış suyla durulayın ve ardından kesin olarak bilinen bir konsantrasyona sahip bir sülfürik asit çözeltisiyle doldurun (H2SO4 eşdeğerinin molar konsantrasyonu, üzerinde belirtilmiştir). şişe) sıfır bölümün üstünde. Kauçuk boruyu cam ucu yukarı bakacak şekilde bükün ve kauçuğu büret çıkışını kapatan cam zeytinden çekerek, sıvıyı yavaşça serbest bırakın, böylece ucu doldurduktan sonra içinde hava kabarcığı kalmaz. Büretteki sıvının alt menisküsünün sıfıra ayarlanması gerekirken, fazla asit çözeltisini büretten yedek bir bardağa boşaltın.
Alkali çözelti şişelerinden birini beyaz kağıt üzerine büretin ucunun altına yerleştirin ve doğrudan titrasyona geçin: bir elinizle asidi büretten yavaşça besleyin ve diğer elinizle çözeltiyi sürekli olarak karıştırın. Şişenin yatay bir düzlemde dairesel hareketi. Titrasyonun sonunda asit çözeltisi, bir damla çözelti kalıcı turuncu renge dönüşene kadar büretten damla damla beslenmelidir.
Titrasyon için kullanılan asit hacmini 0,01 ml hassasiyetle belirleyin. Göz menisküs hizasında olacak şekilde büretin alt menisküs boyunca bölümlerini sayın.
Büretin sıfır bölümünden başlayarak titrasyonu 2 kez daha tekrarlayın. Titrasyon sonuçlarını Tablo 1'e kaydedin.
Aşağıdaki formülü kullanarak alkali çözeltinin konsantrasyonunu hesaplayın:
tablo 1
Sodyum hidroksit çözeltisinin titrasyonunun sonuçları
Titrasyon sonuçlarının istatistiksel işlemlerini ekte açıklanan yönteme göre gerçekleştirin. Deneysel verilerin istatistiksel işlenmesinin sonuçlarını Tablo 2'de özetleyin.
Tablo 2
Sodyum hidroksit çözeltisinin titrasyonundan elde edilen deneysel verilerin istatistiksel işlenmesinin sonuçları. Güven olasılığı α = 0,95.
| N | Sx |  |
||
Analiz edilen çözeltideki NaOH eşdeğerinin molar konsantrasyonunu bir güven aralığı olarak belirlemenin sonucunu yazın.
KENDİNİ KONTROL İÇİN SORULAR
1. Potasyum hidroksit çözeltisinin pH değeri = 12'dir. %100 ayrışmada çözeltideki bazın konsantrasyonu ... mol/l'dir.
1) 0,005; 2) 0,01; 3) 0,001; 4) 1.10-12; 5) 0,05.
2. 0,05 1 asit çözeltisini nötralize etmek için 20 cm3 0,5 N alkali çözeltisi kullanıldı. Asidin normalliği nedir?
1) 0,2 n; 2) 0,5 n; 3) 1,0 n; 4) 0,02 n; 5) 1,25n.
3. 75 cm3 0,3 N sülfürik asit çözeltisine 125 cm3 0,2 N potasyum hidroksit çözeltisi eklenirse ne kadar ve hangi madde fazla kalır?
1) 0,0025 g alkali; 2) 0,0025 gr asit; 3) 0,28 g alkali; 4) 0,14 g alkali; 5) 0,28 g asit.
4. Kaynama noktasındaki artışın belirlenmesine dayanan analiz yöntemine... denir.
1) spektrofotometrik; 2) potansiyometrik; 3) ebullioskopik; 4) radyometrik; 5) kondüktometrik.
5. Çözeltinin yoğunluğu 1,031 g/cm3 ise, 36 g asidin 114 g su içinde çözülmesiyle elde edilen bir sülfürik asit çözeltisinin yüzde konsantrasyonunu, molaritesini ve normalliğini belirleyin.
1) 31,6 ; 3,77; 7,54 ; 2) 31,6; 0,00377; 0,00377 ;
3) 24,0 ; 2,87; 2,87 ; 4) 24,0 ; 0,00287; 0,00287;
5) 24,0; 2,87; 5,74.
Titrimetrik analiz yöntemi (titrasyon), hacimsel kantitatif analize izin verir ve kimyada yaygın olarak kullanılır. Başlıca avantajı, çeşitli analitik problemleri çözmek için kullanılabileceği yöntem ve yöntemlerin çeşitliliğidir.
Analiz ilkesi
Titrimetrik analiz yöntemi, test maddesiyle reaksiyona giren bilinen konsantrasyondaki (titrant) bir çözeltinin hacminin ölçülmesine dayanır.
Analiz için, özel bir ekipmana, yani bir büret - derecelerin uygulandığı ince bir cam tüpe ihtiyacınız olacak. Bu tüpün üst ucu açıktır, alt ucunda ise kapatma vanası bulunmaktadır. Kalibre edilmiş büret, bir huni kullanılarak sıfır işaretine kadar titrantla doldurulur. Analiz, titrasyon bitiş noktasına (ETP) büretten az miktarda çözeltinin test maddesine eklenmesiyle gerçekleştirilir. Titrasyonun son noktası, indikatörün rengindeki veya bazı fizikokimyasal özelliklerdeki değişiklikle belirlenir.
Nihai sonuç, harcanan titrantın hacmine dayalı olarak hesaplanır ve titre (T) - 1 ml çözelti başına maddenin kütlesi (g/ml) cinsinden ifade edilir.
Sürecin mantığı
Titrimetrik kantitatif analiz yöntemi, maddelerin birbirleriyle eşdeğer miktarlarda reaksiyona girmesi nedeniyle doğru sonuçlar verir. Bu, hacim ve miktarlarının çarpımının birbiriyle aynı olduğu anlamına gelir: C 1 V 1 = C 2 V 2. Geriye kalan parametreler bağımsız olarak ayarlanırsa (C 1, V 2) ve analiz sırasında belirlenirse (V 1), bu denklemden C 2'nin bilinmeyen değerini bulmak kolaydır.
Titrasyon bitiş noktası tespiti
Titrasyonun sonunun zamanında kaydedilmesi analizin en önemli kısmı olduğundan doğru yöntemlerin seçilmesi gerekmektedir. En uygun olanı renkli veya floresan göstergelerin kullanılmasıdır, ancak potansiyometri, amperometri, fotometri gibi araçsal yöntemler de kullanılabilir.
CFT'leri tespit etmek için bir yöntemin nihai seçimi, tespitin gerekli doğruluğuna ve seçiciliğine, ayrıca hızına ve otomasyon olasılığına bağlıdır. Bu özellikle bulutlu ve renkli çözeltilerin yanı sıra agresif ortamlar için de geçerlidir.
Titrasyon Reaksiyonu Gereksinimleri
Titrimetrik analiz yönteminin doğru sonucu verebilmesi için altında yatan reaksiyonu doğru seçmeniz gerekir. Bunun için gereksinimler aşağıdaki gibidir:
- stokiyometri;
- yüksek akış hızı;
- yüksek denge sabiti;
- Titrasyonun deneysel sonunu kaydetmek için güvenilir bir yöntemin varlığı.
Uygun reaksiyonlar herhangi bir tipte olabilir.
Analiz türleri
Titrimetrik analiz yöntemlerinin sınıflandırılması reaksiyonun türüne göre yapılır. Bu özelliğe dayanarak aşağıdaki titrasyon yöntemleri ayırt edilir:
- asit baz;
- redoks;
- kompleksometrik;
- çökeltici.
Her tür, kendi reaksiyon türüne dayanır; analizde hangi alt yöntem gruplarının ayırt edildiğine bağlı olarak belirli titrantlar seçilir.
Asit-baz titrasyonu
Hidronyumun hidroksit iyonu (H3O + + OH - = H2O) ile reaksiyonunu kullanan titrimetrik analiz yöntemine asit-baz denir. Çözeltideki bilinen bir madde, asitler için tipik olan bir proton oluşturuyorsa, yöntem asitimetri alt grubuna aittir. Burada titrasyon maddesi olarak genellikle kararlı hidroklorik asit HCl kullanılır.
Titrant bir hidroksit iyonu üretiyorsa yönteme alkalimetri denir. Kullanılan maddeler NaOH gibi alkaliler veya güçlü bir bazın Na2C03 gibi zayıf bir asitle reaksiyona sokulmasıyla elde edilen tuzlardır.
Bu durumda renkli göstergeler kullanılır. Bunlar zayıf organik bileşiklerdir - farklı yapılara ve protonlanmış ve protonlanmamış formların renklerine sahip asitler ve bazlar. Asit-baz titrasyonunda en yaygın kullanılan göstergeler, tek renkli fenolftalein (berrak bir çözelti, alkali bir çözeltide kırmızıya döner) ve iki renkli metil turuncudur (kırmızı bir madde, asidik bir çözeltide sarıya döner).
Renklerinin çıplak gözle açıkça görülebilmesi nedeniyle yüksek ışık emilimi, kontrast ve renk geçiş bölgesinin dar olmasından dolayı yaygın kullanımları vardır.
Redoks titrasyonu
Redoks titrimetrik analiz, oksitlenmiş ve indirgenmiş formların konsantrasyon oranının değiştirilmesine dayanan bir niceliksel analiz yöntemidir: aOx 1 + bRed 2 = aRed 1 + bOx 2.
Yöntem aşağıdaki alt gruplara ayrılmıştır:
- permanganatometri (titrant - KMnO 4);
- iyodometri (I2);
- dikromatometri (K2Cr207);
- bromatometri (KBr03);
- iyodometri (KIO 3);
- serimetri (Ce(S04)2);
- vanadatometri (NH4VO3);
- titanometri (TiCl3);
- kromometri (CrCl2);
- askorbinometri (C6H8OH).
Bazı durumlarda, bir göstergenin rolü, reaksiyona katılan ve oksitlenmiş veya indirgenmiş bir form elde etmek için rengini değiştiren bir reaktif tarafından oynanabilir. Ancak belirli göstergeler de kullanılır, örneğin:
- iyotu belirlerken, I3 iyonlarıyla koyu mavi bir bileşik oluşturan nişasta kullanılır;
- Ferrik demiri titre ederken, metalle kompleksler oluşturan, parlak kırmızı renkli tiyosiyanat iyonları kullanılır.
Ek olarak, özel redoks göstergeleri de vardır - oksitlenmiş ve indirgenmiş formlarında farklı renklere sahip organik bileşikler.
Kompleksometrik titrasyon
Kısacası kompleksometri adı verilen titrimetrik analiz yöntemi, iki maddenin bir kompleks oluşturacak şekilde etkileşimine dayanır: M + L = ML. Eğer civa tuzları kullanılıyorsa, örneğin Hg(NO3)2, yönteme cıva ölçümü, etilendiamintetraasetik asit (EDTA) ise kompleksometri denir. Özellikle ikinci yöntemi kullanarak suyu, yani sertliğini analiz etmek için titrimetrik bir yöntem kullanılır.
Kompleksometride, metal iyonlarıyla kompleks oluşturduklarında renk alan şeffaf metal göstergeler kullanılır. Örneğin demir tuzları EDTA ile titre edilirken gösterge olarak berrak sülfosalisilik asit kullanılır. Demir ile kompleks oluşturduğunda çözeltiyi kırmızıya çevirir.
Bununla birlikte, çoğu zaman metal göstergelerin, metal iyonunun konsantrasyonuna bağlı olarak değişen kendi renkleri vardır. Polibazik asitler bu tür göstergeler olarak kullanılır ve metallerle oldukça stabil kompleksler oluşturur ve EDTA'ya maruz kaldığında kontrast renk değişimiyle hızla yok edilir.
Yağış titrasyonu
İki maddenin etkileşiminin çöken katı bir bileşiğin (M + X = MX↓) oluşumu ile reaksiyonuna dayanan titrimetrik analiz yöntemi çökeltmedir. Biriktirme süreçleri genellikle niceliksel ve stokiyometrik olmadığından sınırlı bir öneme sahiptir. Ancak bazen hala kullanılmaktadır ve iki alt grubu vardır. Yöntem gümüş tuzları kullanıyorsa, örneğin AgNO 3, buna argentometri denir, cıva tuzları Hg2 (NO 3) 2 ise, o zaman cıva ölçümü denir.
Titrasyon bitiş noktasını tespit etmek için aşağıdaki yöntemler kullanılır:
- Göstergenin gümüş ile tuğla kırmızısı bir çökelti oluşturan kromat iyonu olduğu Mohr yöntemi;
- Asidik bir ortamda titrantla kırmızı bir kompleks oluşturan ferrik demir varlığında gümüş iyonlarından oluşan bir çözeltinin potasyum tiyosiyanatla titrasyonuna dayanan Volhard yöntemi;
- Adsorpsiyon göstergeleriyle titrasyonu içeren fayans yöntemi;
- CTT'nin çözeltinin berraklığı veya bulanıklığı ile belirlendiği Gay-Lussac yöntemi.
İkinci yöntem son zamanlarda pek kullanılmamaktadır.
Titrasyon yöntemleri
Titrasyon yalnızca altta yatan reaksiyona göre değil aynı zamanda uygulama yöntemine göre de sınıflandırılır. Bu özelliğe dayanarak aşağıdaki türler ayırt edilir:
- doğrudan;
- tersi;
- ikame edicinin titrasyonu.
İlk durum yalnızca ideal reaksiyon koşulları altında kullanılır. Titrant doğrudan belirlenecek maddeye eklenir. Böylece EDTA kullanılarak magnezyum, kalsiyum, bakır, demir ve yaklaşık 25 diğer metal belirlenir. Ancak diğer durumlarda daha karmaşık yöntemler sıklıkla kullanılır.
Geri titrasyon
İdeal tepkiyi bulmak her zaman mümkün olmuyor. Çoğu zaman yavaş ilerler veya titrasyonun son noktasını sabitlemek için bir yöntem bulmak zordur veya ürünler arasında analitin kısmen kaybolmasına neden olan uçucu bileşikler oluşur. Bu dezavantajlar geri titrasyon yöntemi kullanılarak aşılabilir. Bunun için belirlenecek maddeye büyük miktarda titrant ilave edilerek reaksiyonun tamamlanması sağlanır ve ardından çözeltinin ne kadarının reaksiyona girmediği belirlenir. Bunu yapmak için, ilk reaksiyondan (T 1) kalan titrant, başka bir çözelti (T 2) ile titre edilir ve miktarı, iki reaksiyondaki hacim ve konsantrasyon ürünleri arasındaki farka göre belirlenir: C T1 V T 1 -C T 2VT 2.
Ters titrimetrik analiz yönteminin kullanılması manganez dioksitin belirlenmesinin temelini oluşturur. Demir sülfat ile reaksiyonu çok yavaş ilerlediğinden tuz fazla alınır ve ısıtılarak reaksiyon hızlandırılır. Reaksiyona girmeyen demir iyonu miktarı potasyum dikromat ile titre edilir.
İkame edicinin titrasyonu
Stokiyometrik olmayan veya yavaş reaksiyonlar durumunda ikame titrasyonu kullanılır. Bunun özü, belirlenecek madde için yardımcı bir bileşikle stokiyometrik bir reaksiyonun seçilmesi ve ardından reaksiyon ürününün titrasyona tabi tutulmasıdır.
Dikromat belirlenirken yapılan da tam olarak budur. Buna potasyum iyodür eklenir, bu da belirlenen maddeye eşdeğer miktarda iyodin salınmasına neden olur ve bu daha sonra sodyum tiyosülfat ile titre edilir.
Böylece titrimetrik analiz, çok çeşitli maddelerin niceliksel içeriğini belirlemeyi mümkün kılar. Özelliklerini ve reaksiyonların özelliklerini bilerek, yüksek derecede doğrulukla sonuç verecek en uygun yöntemi ve titrasyon yöntemini seçebilirsiniz.
giriiş
Laboratuvar çalıştayı “Analitik kimya ve fiziksel kimyasal analiz” teorik dersinin incelenmesinden sonra gerçekleştirilir ve edinilen bilgilerin pekiştirilmesine ve derinleştirilmesine hizmet eder.
Kantitatif analizin görevi, analiz edilen nesnedeki elementlerin (iyonların), radikallerin, fonksiyonel grupların, bileşiklerin veya fazların miktarını (içeriğini) belirlemektir. Bu ders titrimetrik (hacimsel) analizin temel yöntemlerini, titrasyon yöntemlerini ve bunların pratik uygulamalarını kapsar.
Laboratuvar çalışmalarına başlamadan önce öğrencilere güvenlik talimatları verilir. Her çalışmayı tamamlamadan önce öğrencinin öğretmen tarafından belirlenen bölümler ve analiz metodolojisi hakkında bir konferans vermesi gerekir. Bunu yapmak için ihtiyacınız var:
1) kursun ilgili bölümünü tekrarlayın;
2) çalışma metodolojisine ayrıntılı olarak aşina olmak;
3) yürütülen kimyasal analizin temelini oluşturan kimyasal reaksiyon denklemlerini hazırlamak;
4) analizin özelliklerini güvenlik açısından inceleyin.
Çalışmalarının sonuçlarına göre öğrenciler şunları belirtmesi gereken bir rapor hazırlarlar:
· iş unvanı;
· Amaç;
· yöntemin teorik temelleri: yöntemin özü, temel denklem, titrasyon eğrilerinin hesaplanması ve oluşturulması, gösterge seçimi;
· çalışma sırasında kullanılan reaktifler ve ekipmanlar;
· analiz tekniği:
Birincil standartların hazırlanması;
Çalışma çözümünün hazırlanması ve standardizasyonu;
Çözeltideki test maddesi içeriğinin belirlenmesi;
· deneysel veri;
· analiz sonuçlarının istatistiksel olarak işlenmesi;
· sonuçlar.
TİTRİMETRİK ANALİZ YÖNTEMLERİ
Titrimetrik analiz yöntemi kesin olarak bilinen konsantrasyondaki (titrant) bir reaktifin, belirlenen maddeyle kimyasal reaksiyona harcanan hacminin ölçülmesine dayanır.
Belirleme prosedürü (titrasyon), bir büretten, eşdeğerlik noktasına ulaşılana kadar, konsantrasyonu bilinmeyen bir analitin kesin olarak bilinen hacmine damla damla bir titrasyon eklenmesinden oluşur.
Nerede X– belirlenecek madde; R– titrant, P– reaksiyon ürünü.
Eşdeğerlik noktası (örn.)- bu, eşdeğer miktarda titrant eklendiği anda ortaya çıkan çözümün teorik durumudur R analite X. Uygulamada titrant, titrasyonun bitiş noktasına (e.t.t.) ulaşana kadar analite eklenir; bu, eşdeğerlik noktasının görsel göstergesinde, çözeltiye eklenen göstergenin renginin değiştiği an olarak anlaşılır. Görsel göstergeye ek olarak eşdeğerlik noktası aletli araçlarla da kaydedilebilir. Bu durumda titrasyonun bitiş noktası (titrasyonun bitiş noktası), titrasyon işlemi sırasında ölçülen fiziksel miktardaki (akım gücü, potansiyel, elektriksel iletkenlik vb.) keskin bir değişiklik anı olarak anlaşılır.
Titrimetrik analiz yöntemi aşağıdaki kimyasal reaksiyon türlerini kullanır: nötrleştirme reaksiyonları, oksidasyon-indirgeme reaksiyonları, çökeltme reaksiyonları ve kompleksleşme reaksiyonları.
Kullanılan kimyasal reaksiyonun türüne bağlı olarak aşağıdakiler ayırt edilir: titrimetrik analiz yöntemleri:
– asit-baz titrasyonu;
– çökeltme titrasyonu;
– kompleksometrik titrasyon veya kompleksometri;
– redoks titrasyonu veya redoksimetri.
Titrimetrik analiz yönteminde kullanılan reaksiyonlar aşağıdakileri gerektirir: Gereksinimler:
· reaksiyon, yan reaksiyonlar olmadan stokiyometrik oranlarda ilerlemelidir;
· reaksiyon neredeyse geri döndürülemez şekilde ilerlemelidir (≥ %99,9), reaksiyonun denge sabiti K p >10 6, ortaya çıkan çökeltiler çözünürlüğe sahip olmalıdır S < 10 -5 моль/дм 3 , а образующиеся комплексы – К уст > 10 -6 ;
· reaksiyon yeterince yüksek bir hızda ilerlemelidir;
· reaksiyon oda sıcaklığında gerçekleşmelidir;
· Eşdeğerlik noktası bir şekilde açık ve güvenilir bir şekilde belirlenmelidir.
Titrasyon yöntemleri
Herhangi bir titrimetrik analiz yönteminde birkaç titrasyon yöntemi vardır. Ayırt etmek ileri titrasyon, geri titrasyon ve yer değiştirme titrasyonu .
Doğrudan titrasyon– titrant, eşdeğerlik noktasına ulaşılıncaya kadar analitin çözeltisine damla damla eklenir.
Titrasyon şeması: X + R = P.
Doğrudan titrasyon için eşdeğerler kanunu:
C (1/ z) X V X = C (1/ z) R V R . (2)
Test çözeltisinde bulunan analitin miktarı (kütlesi) eşdeğerler kanunu kullanılarak hesaplanır (doğrudan titrasyon için)
m X = C (1/z)R V R M (1/z) X٠10 -3 , (3)
Nerede C(1/z)R– titrant eşdeğerinin molar konsantrasyonu, mol/dm3;
VR– titrant hacmi, cm3;
M ( 1/ z) X- belirlenmekte olan maddenin eşdeğerinin molar kütlesi;
C(1/z)X– analitin eşdeğerinin molar konsantrasyonu, mol/dm3;
VX– belirlenen maddenin hacmi, cm3.
Geri titrasyon– iki titrant kullanılır. Başta
İlk titrantın tam hacmi analiz edilen çözeltiye eklenir ( R1), aşırı miktarda alınır. Reaksiyona girmemiş R1 titrantının geri kalanı ikinci bir titrantla titre edilir ( R2). Titrant miktarı R1, harcandı
analit ile etkileşim için ( X) eklenen titrant hacmi arasındaki farkla belirlenir R1 (V1) ve titrant hacmi R2 (V2) kalan titrantın titrasyonu için harcandı R1.
Titrasyon şeması: X + R1 sabit fazlalık = P1 (R1 kalan).
R1 kalan + R2 = P2.
Geri titrasyon kullanıldığında eşdeğerler kanunu şu şekilde yazılır:
Geri titrasyon durumunda analitin kütlesi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
Doğrudan reaksiyon için uygun indikatörün seçilmesinin mümkün olmadığı veya kinetik zorluklarla ilerlediği (düşük kimyasal reaksiyon hızı) durumlarda ters titrasyon yöntemi kullanılır.
İkame yoluyla titrasyon (dolaylı titrasyon)– analitin doğrudan veya ters titrasyonunun imkansız veya zor olduğu veya uygun bir göstergenin mevcut olmadığı durumlarda kullanılır.
Analite X biraz reaktif ekle A aşırı miktarda, etkileşim sonucunda eşdeğer miktarda maddenin salınması R. Daha sonra reaksiyon ürünü R uygun bir titrantla titre edin R.
Titrasyon şeması: X + A fazlalık = P1.
P1 + R = P2.
İkame yoluyla titrasyon için eşdeğerler kanunu şu şekilde yazılmıştır:
Analitin eşdeğer sayısı olduğundan X ve reaksiyon ürünü R aynıdır, dolaylı titrasyon durumunda analitin kütlesinin hesaplanması aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır
m X = C (1/z) R V R M (1/z) X٠10 -3 . (7)
Reaktifler
1. Süksinik asit H 2 C 4 H 4 O 4 (reaktif sınıfı) – birincil standart.
2. Molar konsantrasyonlu sodyum hidroksit NaOH çözeltisi
~2,5 mol/dm3
3. H2O damıtılmıştır.
TeçhizatÖğrenciler kendi başlarına anlatırlar.
İş ilerleyişi:
1. Süksinik asit HOOCCH2CH2COOH'nin birincil standardının hazırlanması.
Süksinik asit, eşdeğer molar konsantrasyonla 200,00 cm3 hacimde hazırlanır. 
mol/dm3 .
g/mol.
Reaksiyon denklemi:
Numune alma (tartım):
Bağlantı ağırlığı
Tartılmış niceliksel olarak hacimsel bir şişeye aktarıldı ( 
cm3), 50 - 70 cm3 damıtılmış su ekleyin, süksinik asit tamamen eriyene kadar karıştırın, damıtılmış su ile işarete ayarlayın
ve iyice karıştırın.
güvenmek
formüle göre
Reaktifler
1. Sodyum karbonat Na2CO3 (reaktif sınıfı) – birincil standart.
2. H2O damıtılmıştır.
3. Hidroklorik asit HC1 konsantrasyonu 1:1 (r=1.095 g/cm3).
4. Asit-baz göstergesi (titrasyon eğrisine göre seçilir).
5. Karışık gösterge - metil turuncu ve metilen mavisi.
İş ilerleyişi:
1. Birincil standart sodyum karbonatın (Na2C03) hazırlanması.
Hacmi 200,00 cm3 olan ve molar konsantrasyonu eşdeğer olan bir sodyum karbonat çözeltisi hazırlanıyor. 
mol/dm3 .
Numune kütlesinin hesaplanması, g: (kütle dördüncü ondalık basamağa kadar doğru olarak alınır).
Reaksiyon denklemleri:
1) Na2C03 + HCl = NaHC03 + NaCl
2) NaHC03 + HCl = NaCl + H20 + C02
_____________________________________
Na2C03 + 2HCl = 2NaCl + H20 + C02
H 2 CO 3 – zayıf asit (K a1= 10 -6,35, K a2 = 10 -10,32).
Numune alma (tartım):
Saat camının ağırlığı (cam)
Saat camının (cam) ağırlığı ile ağırlığı
Bağlantı ağırlığı
Tartılmış niceliksel olarak hacimsel bir şişeye aktarıldı ( cm3), 50 - 70 cm3 damıtılmış su ekleyin, sodyum karbonat tamamen eriyene kadar karıştırın, damıtılmış su ile işarete ayarlayın
ve iyice karıştırın.
Birincil standardın gerçek konsantrasyonu güvenmek
formüle göre
2. Titrantın (HCl çözeltisi) hazırlanması ve standardizasyonu
Hacmi yaklaşık 500 cm3 olan hidroklorik asit çözeltisi hazırlanır.
molar konsantrasyon eşdeğeri yaklaşık 0,05÷0,06 mol/dm3)
Titrant - yaklaşık 0,05 mol/dm3 konsantrasyona sahip bir hidroklorik asit çözeltisi, 1:1 (r = 1,095 g/cm3) seyreltilmiş hidroklorik asitten hazırlanır.
Çözümün standardizasyonu HCl, pipetleme yöntemi kullanılarak doğrudan titrasyon yoluyla birincil standart Na2C03'e göre gerçekleştirilir.
Gösterge, sodyum karbonatın hidroklorik asit ile titrasyon eğrisine göre seçilir (Şekil 4).
Pirinç. 4. 100,00 cm3 Na 2 CO 3 çözeltisinin titrasyon eğrisi İLE= 0,1000 mol/dm3 HCl çözeltisi ile C1/z= 0,1000 mol/dm3
İkinci eşdeğerlik noktasına titre ederken, metil oranj göstergesini, %0,1 sulu çözeltiyi (pT = 4,0) kullanın. Rengi sarıdan turuncuya (çay gülü rengi) değişir. Geçiş aralığı
(pH = 3,1 – 4,4).
Şema 3. HCl çözeltisinin standardizasyonu
250 cm3 kapasiteli konik bir titrasyon şişesine 25,00 cm3 standart Na2C03 çözeltisi (pipetle) yerleştirin, 2–3 damla metil portakal ekleyin, suyla 50–75 cm3'e kadar seyreltin ve bir damla titrantla renk sarıdan “çay gülü” rengine dönene kadar hidroklorik asit çözeltisiyle titre edin. Titrasyon bir "tanık" (bir göstergeli Na2C03 stok çözeltisi) varlığında gerçekleştirilir. Titrasyon sonuçları tabloya kaydedilir. 4. Hidroklorik asit konsantrasyonu eşdeğerler kanununa göre belirlenir: .
Tablo 4
Hidroklorik asit çözeltisinin standardizasyon sonuçları
Görevler
1. Asit-baz reaksiyonlarında eşdeğer kavramını formüle edin. Aşağıdaki reaksiyonlarda soda ve fosforik asidin eşdeğerlerini hesaplayın:
Na2C03 + HCl = NaHC03 + NaCl
Na2C03 + 2HCl = 2NaCl + C02 + H20
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H20
H3PO4 + 2NaOH = Na2HP04 + H20
H3P04 + 3NaOH = Na3P04 + 3H20
2. Hidroklorik asit, sülfürik asit, sodyum hidroksit, alüminyum hidroksit, sodyum karbonat, potasyum bikarbonat arasındaki reaksiyon denklemlerini yazın ve bu maddelerin eşdeğer kütlesini hesaplayın.
3. Molar konsantrasyonu 0,1 mol/dm3'e eşdeğer olan 100,00 cm3 hidroklorik asit ile molar konsantrasyonu 0,1 mol/dm3'e eşdeğer olan sodyum hidroksit için bir titrasyon eğrisi çizin. Olası göstergeleri seçin
4. 100,00 cm3 akrilik asit için bir titrasyon eğrisi çizin (CH2 =CHCOOH, pK A= 4.26) molar konsantrasyon eşdeğeri ile
Molar konsantrasyon eşdeğeri ile 0,1 mol/dm3 sodyum hidroksit
0,1 mol/dm3. Titrasyon sırasında bir çözeltinin bileşimi nasıl değişir? Olası göstergeleri seçin ve titrasyonun gösterge hatasını hesaplayın.
5. Hidrazin (N 2 H 4 + H 2 O, pK) için bir titrasyon eğrisi çizin B= 6,03)
0,1 mol/dm3 hidroklorik asite eşdeğer molar konsantrasyona sahip
molar konsantrasyon eşdeğeri 0,1 mol/dm3'tür. Benzerlikler nelerdir?
ve zayıf bir asidin alkali ile titrasyon eğrisi ile karşılaştırıldığında pH hesaplamaları ve titrasyon eğrisi arasındaki fark? Olası göstergeleri seçin
ve titrasyonun gösterge hatasını hesaplayın.
6. Aktivite katsayılarını ve aktif iyon konsantrasyonlarını hesaplayın
0,001 M alüminyum sülfat, 0,05 M sodyum karbonat, 0,1 M potasyum klorür çözeltisi içinde.
7. Sulu bir çözeltideki iyonizasyonu denklemle tanımlanıyorsa, 0,20 M metilamin çözeltisinin pH'ını hesaplayın
B + H2O = BH + + OH - , K B= 4,6 ×10 - 3, burada B tabandır.
8. 1,99 × 10 - 2 M'lik bir çözeltinin pH'ı = 4,5 ise, hipokloröz asit HOCl'nin ayrışma sabitini hesaplayın.
9. 6,1 g/mol glikolik asit (CH2(OH)COOH, K) içeren bir çözeltinin pH'ını hesaplayın A= 1,5 × 10 - 4).
10. 40 ml 0,015 M hidroklorik asit çözeltisinin aşağıdakilerle karıştırılmasıyla elde edilen çözeltinin pH'ını hesaplayın:
a) 40 ml su;
b) 20 ml 0,02 M sodyum hidroksit çözeltisi;
c) 20 ml 0,02 M baryum hidroksit çözeltisi;
d) 40 ml 0,01 M hipokloröz asit çözeltisi, K A=5,0 × 10 - 8.
11. Asetik asit çözeltisindeki asetat iyonunun konsantrasyonunu hesaplayın
kütle oranı %0,1'dir.
12. Kütle oranı %0,1 olan bir amonyak çözeltisindeki amonyum iyonunun konsantrasyonunu hesaplayın.
13. 250,00 ml 0,5000 M çözelti hazırlamak için gereken sodyum karbonat numunesinin kütlesini hesaplayın.
14. Molar konsantrasyonu 11 mol/l'ye eşit olan hidroklorik asit çözeltisinin hacmini ve 500 ml 0,5 M hidroklorik asit çözeltisi hazırlamak için alınması gereken suyun hacmini hesaplayın.
15. 0.15 g metalik magnezyum, 300 ml %0.3'lük hidroklorik asit çözeltisi içerisinde çözündürüldü. Ortaya çıkan çözeltideki hidrojen, magnezyum ve klor iyonlarının molar konsantrasyonunu hesaplayın.
16. 25,00 ml sülfürik asit çözeltisi, baryum klorür çözeltisi ile karıştırıldığında 0,2917 g baryum sülfat elde edilir. Sülfürik asit çözeltisinin titresini belirleyin.
17. Reaksiyona giren kalsiyum karbonatın kütlesini hesaplayın
80,5 mmol hidroklorik asit ile.
18. Kaç gram monosodyum fosfat eklenmelidir?
pH = 7 olan bir çözelti elde etmek için 25,0 ml 0,15 M sodyum hidroksit çözeltisine ilave edin. Fosforik asit için pK a1= 2,15; pK a2= 7,21; pK a3 = 12,36.
19. Suyla iyice seyreltilmiş 1.0000 g dumanlı sülfürik asidin titre edilmesi için 43.70 ml 0.4982 M sodyum hidroksit çözeltisi tüketilir. Dumanlı sülfürik asidin, susuz sülfürik asit içinde çözünmüş sülfürik anhidrit içerdiği bilinmektedir. Dumanlı sülfürik asitteki sülfürik anhidrürün kütle fraksiyonunu hesaplayın.
20. Büret kullanılarak hacmin ölçülmesindeki mutlak hata 0,05 ml'dir. 1'deki ölçüm hacimlerinin bağıl hatasını hesaplayın; 10 ve 20 ml.
21. 500,00 ml kapasiteli balon jojede bir çözelti hazırlanır.
2.5000 g sodyum karbonat numunesinden. Hesaplamak:
a) çözeltinin molar konsantrasyonu;
b) eşdeğerin molar konsantrasyonu (½ Na2C03);
c) çözelti titresi;
d) hidroklorik asit titresi.
22. Yoğunluğa göre %10 sodyum karbonat çözeltisinin hacmi nedir?
Hazırlık için 1,105 g/cm3 alınması gerekir:
a) TNa2C03 = 0,005000 g/cm3 titresine sahip 1 litre çözelti;
b) TNa2C03/HCl = 0,003000 g/cm3 içeren 1 litre çözelti?
23. 1500 ml 0,2 M çözelti hazırlamak için kütle oranı %38,32 ve yoğunluğu 1,19 g/cm3 olan hidroklorik asitin hacmi nedir?
24. 0,2 M'lik bir çözelti hazırlamak için 1,2 L 0,25 M HCl'ye ne kadar su eklenmelidir?
25. %3 sodyum karbonat ve %7 önemsiz yabancı maddeler içeren 100 g teknik sodyum hidroksitten 1 litre çözelti hazırlandı. Sodyum karbonatın karbonik asite titre edildiğini varsayarak, elde edilen alkalin çözeltinin molar konsantrasyonunu ve hidroklorik asit titresini hesaplayın.
26. 0,2800 g ağırlığında NaOH, Na2C03, NaHC03 veya bu bileşiklerin bir karışımını içerebilen bir numune vardır. Numune suda çözüldü.
Elde edilen çözeltiyi fenolftalein varlığında titre etmek için 5,15 ml tüketilir ve metil oranj varlığında - 0,1520 mol/l molar konsantrasyona eşdeğer 21,45 ml hidroklorik asit tüketilir. Numunenin bileşimini ve numunedeki bileşenlerin kütle kesirlerini belirleyin.
27. 100,00 cm3 0,1000 M amonyak çözeltisi ile 0,1000 M hidroklorik asit çözeltisi için bir titrasyon eğrisi çizin ve gösterge seçimini gerekçelendirin.
28. 100,00 cm3 0,1000 M malonik asit çözeltisinin (HOOCCH 2 COOH) 0,1000 M sodyum hidroksit çözeltisi (pK) ile titrasyonunun başlangıç ve bitiş noktasının eşdeğerlik noktasının pH'ını hesaplayın. 1=1,38; rK bir 2=5,68).
29. 25,00 cm3 sodyum karbonat çözeltisinin molar konsantrasyon eşdeğeri 0,05123 mol/dm3 ile titrasyonu 32,10 cm3 hidroklorik asit gerektirdi. Hidroklorik asit eşdeğerinin molar konsantrasyonunu hesaplayın.
30. 0,1 M amonyum klorür çözeltisinden kaç ml ilave edilmelidir?
Bir tampon çözelti oluşturmak için 50,00 ml'ye 0,1 M amonyak çözeltisi
pH=9.3 ile.
31. Sülfürik ve fosforik asitlerin bir karışımı 250.00 cm3'lük hacimsel bir şişeye aktarıldı. Titrasyon için 20,00 cm3'lük iki numune alındı, biri eşdeğer molar konsantrasyona sahip bir sodyum hidroksit çözeltisi ile titre edildi
0,09940 mol/dm3 metil oranj indikatörü ile ve ikincisi fenolftalein ile. İlk durumda sodyum hidroksit tüketimi 20,50 cm3, ikinci durumda ise 36,85 cm3 olmuştur. Karışımdaki sülfürik ve fosforik asitlerin kütlelerini belirleyin.
Kompleksometride
Eşdeğerlik noktasına kadar =( C M V M - C EDTA'lı V EDTA)/( V M+ V EDTA). (21)
Eşdeğerlik noktasında = 
. (22)
Eşdeğerlik noktasından sonra = 
. (23)
İncirde. Şekil 9, farklı pH değerlerine sahip tampon çözeltilerdeki kalsiyum iyonunun titrasyon eğrilerini göstermektedir. Ca2+ titrasyonunun yalnızca pH ³ 8'de mümkün olduğu görülebilir.
Reaktifler
2. H2O damıtılmıştır.
3. Molar konsantrasyonlu standart Mg(II) çözeltisi
0,0250 mol/dm3.
4. pH = 9,5 olan amonyak tamponu.
5. Kütle oranı %5 olan potasyum hidroksit KOH çözeltisi.
6. Eriokrom siyahı T, indikatör karışımı.
7. Kalcon, indikatör karışımı.
Yöntemin teorik temelleri:
Yöntem, Ca2+ ve Mg2+ iyonlarının etilendiamintetraasetik asidin disodyum tuzu (Na2H2Y2 veya Na-EDTA) ile M:L=1 molar oranında stabil komplekslerin oluşumuyla etkileşimine dayanmaktadır. :1 belirli bir pH aralığında.
Ca 2+ ve Mg 2+ belirlenirken eşdeğerlik noktasını sabitlemek için calcon ve eriochrome black T kullanılır.
Ca 2+ tayini pH ≈ 12'de gerçekleştirilir, Mg 2+ ise
magnezyum hidroksit çökeltisi formunda çözelti halindedir ve EDTA ile titre edilmez.
Mg 2+ + 2OH - = Mg(OH) 2 ↓
Ca 2+ + Y 4- « CaY 2-
pH ≈ 10'da (amonyak tampon çözeltisi), Mg2+ ve Ca2+
iyon formunda çözelti halinde ve EDTA ilavesi üzerine birlikte titre edilir.
Ca 2+ + HY 3- « CaY 2- + H +
Mg 2+ + HY 3- « MgY 2- +H +
Mg2+ titrasyonu için harcanan EDTA hacmini belirlemek için,
Karışımı pH ≈ 10'da titre etmek için kullanılan toplam hacimden, pH ≈ 12'de Ca2+ titrasyonu için kullanılan hacmi çıkarın.
pH ≈ 12 oluşturmak için %5 KOH çözeltisi kullanın.
pH ≈ 10, bir amonyak tampon çözeltisi (NH 3 × H 2 O + NH 4 Cl) kullanın.
İş ilerleyişi:
1. Titrantın standardizasyonu – EDTA çözeltisi (Na 2 H 2 Y)
Yaklaşık 0,025 M konsantrasyonda bir EDTA çözeltisi hazırlanır.
≈ 0,05 M çözeltiden, damıtılmış su ile 2 kez seyreltilerek. EDTA'yı standartlaştırmak için standart bir MgSO 4 çözeltisi kullanın
konsantrasyonu 0,02500 mol/dm3'tür.
Şema 5. Titrantın standardizasyonu - EDTA çözümü
250 cm3 kapasiteli konik bir titrasyon şişesine, 0,02500 mol/dm3 konsantrasyonuna sahip 20,00 cm3 standart MgS04 çözeltisi koyun, ~ 70 cm3 damıtılmış su, ~ 10 cm3 amonyak tampon çözeltisi ekleyin pH ~ 9,5 – 10 ile ve yaklaşık 0,05 g eriokrom siyahı T göstergesini ekleyin
(spatulanın ucunda). Bu durumda çözelti şarap kırmızısına döner. Şişedeki çözelti, renk şarap kırmızısından yeşile dönene kadar EDTA çözeltisi ile yavaş yavaş titre edilir. Titrasyon sonuçları tabloya kaydedilir. 6. EDTA konsantrasyonu eşdeğerler kanununa göre belirlenir: 
.
Tablo 6
EDTA çözümünün standardizasyon sonuçları
2. Ca 2+ içeriğinin belirlenmesi
Ca2+'nin EDTA çözeltisi ile pH=10 ve pH=12'deki titrasyon eğrileri bağımsız olarak oluşturulur.
Problemin çözümü hacimsel bir şişede damıtılmış su ile işarete getirilir ve iyice karıştırılır.
Şema 6. Çözeltideki Ca 2+ içeriğinin belirlenmesi
Kalsiyum ve magnezyum içeren 25.00 cm3 test çözeltisinin bir kısmı, 250 cm3 kapasiteli konik bir titrasyon şişesine yerleştirilir, ~ 60 cm3 su, ~ 10 cm3 %5 KOH çözeltisi eklenir. Mg(OH)2↓'nin amorf bir çökeltisi oluştuktan sonra, çözeltiye (bir spatulanın ucunda) yaklaşık 0,05 g'lik bir kalkon göstergesi eklenir ve renk pembeden soluk maviye değişene kadar bir EDTA çözeltisi ile yavaşça titre edilir. . Titrasyon sonuçları ( V 1) Tablo 7’ye girilmiştir.
Tablo 7
| Hayır deneyimi. | EDTA hacmi, cm3 | Çözeltideki Ca 2+ içeriği, g | |
| 25,00 |  |
||
| 25,00 | |||
| 25,00 | |||
| 25,00 | |||
| 25,00 |
3. Mg 2+ içeriğinin belirlenmesi
Mg2+'nin pH=10'da EDTA çözeltisi ile titrasyon eğrisi bağımsız olarak oluşturulur.
Şema 7. Çözeltideki Mg 2+ içeriğinin belirlenmesi
Kalsiyum ve magnezyum içeren 25,00 cm3 test çözeltisinden oluşan bir kısım, 250 cm3, ~ 60 cm3 damıtılmış su, ~ 10 cm3 pH'ı ~ 9,5– olan amonyak tampon çözeltisi kapasiteli konik bir titrasyon şişesine yerleştirilir. 10 eklenir ve yaklaşık 0,05 g eriokrom siyahı T eklenir.
(spatulanın ucunda). Bu durumda çözelti şarap kırmızısına döner. Şişedeki çözelti, renk şarap kırmızısından yeşile dönene kadar EDTA çözeltisiyle yavaş yavaş titre edilir. Titrasyon sonuçları ( V 2) tabloya girildi. 8.
Tablo 8
Kalsiyum ve magnezyum içeren bir çözeltinin titrasyonunun sonuçları
| Hayır deneyimi. | Test çözeltisinin hacmi, cm3 | EDTA'nın hacmi, V∑, cm3 | Çözeltideki Mg 2+ içeriği, g |
| 25,00 | |||
| 25,00 | |||
| 25,00 | |||
| 25,00 | |||
| 25,00 |
Reaktifler
1. Molar konsantrasyonu ~ 0,05 mol/dm3 olan EDTA çözeltisi.
2. 2,00×10-3 g/dm3 titreye sahip standart Cu(II) çözeltisi.
3. H2O damıtılmıştır.
4. pH ~ 8 – 8,5 olan amonyak tamponu.
5. Müreksit, indikatör karışımı.
Görevler
1. EDTA'nın iyonizasyon sabitleri aşağıdaki gibi ise, pH=5'te EDTA için α 4'ü hesaplayın: K 1 =1,0·10 -2, K 2 =2,1·10 -3, K 3 =6,9·10 -7 , K 4 =5,5·10 -11.
2. Stabilite sabiti ise, pH = 10'da 25,00 ml 0,020 M nikel çözeltisi ile 0,010 M EDTA çözeltisi için bir titrasyon eğrisi çizin
KNiY = 10 18,62. 0,00 ekledikten sonra p'yi hesaplayın; 10.00; 25.00; 40.00; 50,00 ve 55,00 ml titrant.
3. Kalsiyum iyonları içeren 50,00 ml çözeltinin titrasyonu için
ve magnezyum için pH=12'de 13.70 ml 0.12 M EDTA çözeltisi ve pH=10'da 29.60 ml kullanıldı. Çözeltideki kalsiyum ve magnezyum konsantrasyonlarını mg/ml cinsinden ifade edin.
4. 1 litre su analiz edildiğinde 0,2173 g kalsiyum oksit ve 0,0927 g magnezyum oksit bulundu. Titrasyon için 0,0500 mol/L konsantrasyonundaki EDTA hacminin ne kadarının harcandığını hesaplayın.
5. 0,3840 g magnezyum sülfat içeren 25,00 ml standart çözeltiyi titre etmek için 21,40 ml Trilon B çözeltisi tüketildi. Bu çözeltinin kalsiyum karbonat titresini ve molar konsantrasyonunu hesaplayın.
6. Aşağıda verilen metal kompleksonatların oluşum sabitlerine (kararlılığına) dayanarak, pH = 2'de metal iyonlarının kompleksometrik titrasyonunun olasılığını değerlendirin; 5; 10; 12.
7. 0,01 M Ca2+ çözeltisini 0,01 M EDTA çözeltisiyle pH = 10'da titre ederken, stabilite sabiti K CaY = 10 10,6. Titrasyonun son noktasında pH=10 ise, göstergeli metal kompleksinin koşullu stabilite sabitinin ne olması gerektiğini hesaplayın.
8. Kompleksometrik titrasyonda kullanılan indikatörün asit iyonizasyon sabiti 4,8·10-6'dır. Çözeltideki toplam konsantrasyonu 8,0·10 -5 mol/l ise, göstergenin asidik ve alkalin formlarının içeriğini pH = 4,9'da hesaplayın. Bir çözeltiyi titre ederken bu göstergeyi kullanma olasılığını belirleyin
pH=4,9 ile asit formunun rengi kompleksin rengiyle eşleşiyorsa.
9. Numunedeki alüminyum içeriğini belirlemek için 550 mg'lık bir numune çözüldü ve 50,00 ml 0,05100 M komplekson III çözeltisi ilave edildi. İkincisinin fazlası, 14,40 ml 0,04800 M çinko(II) çözeltisi ile titre edildi. Numunedeki alüminyumun kütle fraksiyonunu hesaplayın.
10. Bizmut ve iyodür iyonları içeren bir kompleksi yok ederken, ikincisi Ag(I) çözeltisiyle ve bizmut komplekson III ile titre edilir.
550 mg örnek içeren bir çözeltiyi titre etmek için 14,50 ml 0,05000 M komplekson III çözeltisi gerekir ve 440 mg örnek içindeki iyodür iyonunu titre etmek için 23,25 ml 0,1000 M Ag(I) çözeltisi gerekir. İyodür iyonları ligand ise, kompleksteki bizmutun koordinasyon sayısını hesaplayın.
11.
Pb, Zn, Cu içeren 0,3280 g ağırlığındaki bir numune çözüldü
ve 500,00 cm3'lük ölçülü bir şişeye aktarıldı. Belirleme üç aşamada gerçekleştirildi:
a) Pb, Zn, Cu içeren 10,00 cm3 hacimli bir çözeltinin birinci kısmının titrasyonu için 37,50 cm3 0,0025 M EDTA çözeltisi harcandı; b) 25,00 cm3 hacimli ikinci kısımda Cu maskelendi ve Pb ve Zn titrasyonu için 27,60 cm3 EDTA kullanıldı; c) 100,00 cm3 hacimli üçüncü kısımda Zn maskelendi
ve Cu, Pb'nin titrasyonu için 10.80 cm3 EDTA harcandı. Numunedeki Pb, Zn, Cu'nun kütle fraksiyonunu belirleyin.
Titrasyon eğrileri
Redoksmetride titrasyon eğrileri koordinatlarda çizilir E = f(CR),
titrasyon işlemi sırasında sistem potansiyelindeki değişimi grafiksel olarak gösterirler. Eşdeğerlik noktasından önce, sistemin potansiyeli, eşdeğerlik noktasından sonra, analitin oksitlenmiş ve indirgenmiş formlarının konsantrasyonlarının oranıyla hesaplanır (çünkü eşdeğerlik noktasından önce, titrant formlarından biri pratikte yoktur), eşdeğerlik noktasından sonra - Titrantın oksitlenmiş ve indirgenmiş formlarının konsantrasyonlarının oranı (çünkü eşdeğerlik noktasından sonra analit neredeyse tamamen titre edilir).
Eşdeğerlik noktasındaki potansiyel aşağıdaki formülle belirlenir:
, (26)
yarı reaksiyonlara katılan elektronların sayısı nerede;
– yarı reaksiyonların standart elektrot potansiyelleri.
İncirde. Şekil 10, asidik bir ortamda bir oksalik asit H2C204 çözeltisinin bir potasyum permanganat KMn04 çözeltisi ile titrasyon eğrisini göstermektedir
( = 1 mol/dm3).
Pirinç. 10. 100,00 cm3 oksalik çözelti için titrasyon eğrisi
asitler H 2 C 2 O 4 s C1/z= 0,1000 mol/dm3 permanganat çözeltisi
potasyum KMnO 4 s C1/z= 0,1000 mol/dm3 = 1 mol/dm3'te
Yarı reaksiyon potansiyeli MnO 4 - + 5 e+ 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O, yarı reaksiyona hidrojen iyonları katıldığından ortamın pH'ına bağlıdır.
Permanganatometri
Titrant, güçlü bir oksitleyici madde olan potasyum permanganat KMnO4 çözeltisidir. Temel denklem:
MnO 4 - +8H + + 5e = Mn 2+ + 4H 2 O, 
=+1,51 V.
M 1/ z (KMnO 4) = 
g/mol.
Hafif asidik, nötr ve hafif alkali ortamlarda redoks potansiyelinin düşük olması nedeniyle permanganat iyonu Mn +4'e indirgenir.
MnO 4 - +2H 2 O + 3e = MnO 2 ¯ + 4OH - , 
= +0,60 V.
M1/z (KMnO4) = 158,03/3 = 52,68 g/mol.
Alkali bir ortamda potasyum permanganat çözeltisi azalır
Mn +6'ya kadar.
MnO 4 - + 1e = MnO 4 2-, 
= +0,558 V.
M1/z (KMnO4) = 158,03 g/mol.
Yan reaksiyonları ortadan kaldırmak için, sülfürik asit ile oluşturulan asidik bir ortamda potasyum permanganat ile titrasyon yapılır. Potasyum permanganat klorür iyonunu oksitleyebileceğinden, bir ortam oluşturmak için hidroklorik asit kullanılması önerilmez.
2Cl - – 2e = Cl 2 , = +1,359 V.
Potasyum permanganat çoğunlukla bir çözelti halinde kullanılır.
~ 0,05 – 0,1 mol/dm3 molar eşdeğer konsantrasyona sahip. Potasyum permanganatın sulu çözeltilerinin suyu ve içindeki organik yabancı maddeleri oksitleyebilmesi nedeniyle birincil standart değildir:
4MnO 4- + 2H 2 O = 4MnО 2 ¯+ 3O 2 + 4OH -
Potasyum permanganat çözeltilerinin ayrışması manganez dioksit varlığında hızlanır. Manganez dioksit permanganatın ayrışmasının bir ürünü olduğundan, bu çökelti otokatalitik etki ayrışma sürecine.
Solüsyon hazırlamak için kullanılan katı potasyum permanganat, manganez dioksit ile kontamine olduğundan doğru bir numuneden solüsyon hazırlamak mümkün değildir. Yeterince stabil bir potasyum permanganat çözeltisi elde etmek için, bir KMnO4 örneğini suda çözdükten sonra, birkaç gün karanlık bir şişede bırakılır (veya kaynatılır) ve daha sonra MnO2, süzülerek ayrılır. bardak filtre (potasyum permanganat ile reaksiyona girerek manganez dioksit oluşturduğu için kağıt filtre kullanılamaz).
Potasyum permanganat çözeltisinin rengi o kadar yoğun ki
Bu yöntemde bir göstergeye gerek yoktur. 100 cm3 suya gözle görülür pembe bir renk vermek için 0,02 - 0,05 cm3 KMnO 4 çözeltisi yeterlidir.
molar konsantrasyon eşdeğeri 0,1 mol/dm3 (0,02 M) olan. Titrasyonun son noktasında potasyum permanganatın rengi kararsızdır ve fazla permanganatın etkileşimi sonucu yavaş yavaş rengi değişir.
bitiş noktasında nispeten büyük miktarlarda bulunan manganez (II) iyonları ile:
2MnO 4 - + 3Mn 2+ + 2H 2 O « 5MnО 2 ¯ + 4H +
Çalışma çözümünün standardizasyonu KMn04, sodyum oksalat veya oksalik asit (taze yeniden kristalize edilmiş ve 105°C'de kurutulmuş) ile gerçekleştirilir.
Molar konsantrasyon eşdeğeri ile birincil standartların çözümlerini kullanın İLE(½ Na2C204) = 0,1000 veya 0,05000 mol/l.
C 2 O 4 2- – 2e ® 2CO 2 , = -0,49 V
İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın
Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.
Yayınlanan http://www.allbest.ru/
Plan
1. Çöktürme titrasyonunun özü
2. Arjantometrik titrasyon
3. Tiyosiyanatometrik titrasyon
4. Çöktürme titrasyonunun uygulanması
4.1 Standartlaştırılmış bir gümüş nitrat çözeltisinin hazırlanması
4.2 Standartlaştırılmış amonyum tiyosiyanat çözeltisinin hazırlanması
4.3 Volhard'a göre bir numunedeki klor içeriğinin belirlenmesi
4.4 Teknik bir preparatta sodyum trikloroasetat içeriğinin belirlenmesi
1. Yağışın özütitrasyon
Yöntem, az çözünen bileşiklerin oluşum reaksiyonlarına dayalı titrimetrik belirlemeleri birleştirir. Yalnızca belirli koşulları karşılayan belirli reaksiyonlar bu amaçlara uygundur. Reaksiyonun kesinlikle denkleme göre ve yan işlemler olmaksızın ilerlemesi gerekir. Ortaya çıkan çökelti pratik olarak çözünmez olmalı ve aşırı doymuş çözeltiler oluşmadan oldukça hızlı bir şekilde düşmelidir. Ayrıca titrasyonun bitiş noktasının bir gösterge kullanılarak belirlenebilmesi gerekir. Son olarak, adsorpsiyon (birlikte çökelme) olayı, titrasyon sırasında belirleme sonucunun bozulmaması için çok zayıf bir şekilde ifade edilmelidir.
Bireysel çökeltme yöntemlerinin adları, kullanılan çözümlerin adlarından gelir. Gümüş nitrat çözeltisinin kullanıldığı yönteme argentometri denir. Bu yöntem, nötr veya hafif alkali ortamda C1~ ve Br~ iyonlarının içeriğini belirler. Tiyosiyanatometri, bir amonyum tiyosiyanat NH4SCN (veya potasyum KSCN) çözeltisinin kullanımına dayanır ve eser miktarda C1- ve Br~'nin belirlenmesine hizmet eder, ancak bu, yüksek derecede alkalin ve asidik çözeltilerde yapılır. Ayrıca cevher veya alaşımlardaki gümüş içeriğini belirlemek için de kullanılır.
Halojenlerin belirlenmesinde kullanılan pahalı arjantometrik yöntemin yerini yavaş yavaş merkürometrik yöntem almaktadır. İkincisinde, bir cıva (I) nitrat Hg2 (NO3)2 çözeltisi kullanılır.
Arjantometrik ve tiyosiyanatometrik titrasyonları daha ayrıntılı olarak ele alalım.
2. Arjantometrik titrasyon
Yöntem, zayıf çözünür halojenürlerin oluşumu ile C1~ ve Br~ iyonlarının gümüş katyonları tarafından çökeltilmesi reaksiyonuna dayanmaktadır:
Cl-+Ag+=AgClb Br^- + Ag+= AgBr
Bu durumda gümüş nitrat çözeltisi kullanılır. Bir maddenin gümüş içeriği analiz edilirse, bir sodyum (veya potasyum) klorür çözeltisi kullanılır. titrasyon çözeltisi ilacı
Titrasyon eğrileri, argentometri yöntemini anlamak için büyük önem taşır. Örnek olarak 10,00 ml 0,1 N'nin titrasyonunu düşünün. sodyum klorür çözeltisi 0,1 N. gümüş nitrit çözeltisi (çözeltinin hacmindeki değişiklikler dikkate alınmadan).
Titrasyon başlamadan önce çözeltideki klorür iyonlarının konsantrasyonu toplam sodyum klorür konsantrasyonuna eşittir, yani 0,1 mol/l veya = --lg 1O-i = 1.
Titre edilmiş bir sodyum klorür çözeltisine 9,00 ml gümüş nitrat çözeltisi eklendiğinde ve klorür iyonlarının %90'ı çökeldiğinde, çözeltideki konsantrasyonları 10 kat azalacak ve N0~ 2 mol/l'ye eşit olacak ve pCl eşit olacaktır. nPAgci= IQ- 10 değeri olduğundan gümüş iyonlarının konsantrasyonu şöyle olacaktır:
10-yu/[C1-] = Yu-Yu/10-2 = 10-8 M ol/l, VEYA pAg= -- lg = -- IglO-s = 8.
Titrasyon eğrisini oluşturmak için diğer tüm noktalar benzer şekilde hesaplanır. Eşdeğerlik noktasında pCl=pAg= = 5 (tabloya bakınız).
Tablo 10,00 ml 0,1 N titrasyonu sırasında pC\ ve pAg'deki değişiklikler. sodyum klorür çözeltisi 0,1 N. gümüş nitrat çözeltisi
|
AgNO 3 çözeltisi eklendi, |
|||||
|
9,99 10,00 (eşit nokta) 10,01 |
yu-4 yu-5 yu-6. |
yu- 6 yu- 5 yu-* |
|||
Argentometrik titrasyon sırasındaki atlama aralığı, çözeltilerin konsantrasyonuna ve çökeltinin çözünürlük ürününün değerine bağlıdır. Titrasyon sonucunda elde edilen bileşiğin PR değeri ne kadar küçük olursa, titrasyon eğrisi üzerindeki atlama aralığı o kadar geniş olur ve titrasyonun bitiş noktasının bir gösterge kullanılarak kaydedilmesi o kadar kolay olur.
Klorun en yaygın arjantometrik tayini Mohr metodudur. Özü, beyaz çökelti kahverengiye dönene kadar sıvının bir gümüş nitrat çözeltisi ile gösterge potasyum kromat ile doğrudan titrasyonundan oluşur.
Mohr yönteminin göstergesi - gümüş nitratlı bir K2CrO4 çözeltisi, kırmızı bir gümüş kromat Ag2CrO4 çökeltisi verir, ancak çökeltinin çözünürlüğü (0.65-10~ 4 E/l), gümüşün çözünürlüğünden çok daha yüksektir. klorür (1.25X_X10~ 5 E/l). Bu nedenle, potasyum kromat varlığında bir gümüş nitrat çözeltisi ile titre edildiğinde, kırmızı bir gümüş kromat çökeltisi ancak fazla miktarda Ag+ iyonu eklendikten sonra, tüm klorür iyonları zaten çökmüş olduğunda ortaya çıkar. Bu durumda, analiz edilen sıvıya her zaman bir gümüş nitrat çözeltisi eklenir, bunun tersi de geçerli değildir.
Argentometri kullanma olanakları oldukça sınırlıdır. Yalnızca nötr veya hafif alkali çözeltilerin (pH 7'den 10'a) titre edilmesinde kullanılır. Asidik bir ortamda gümüş kromat çökeltisi çözünür.
Kuvvetli alkali çözeltilerde gümüş nitrat, çözünmeyen Ag 2 O oksitin açığa çıkmasıyla ayrışır. Yöntem aynı zamanda NH^ iyonu içeren çözeltilerin analizi için de uygun değildir, çünkü bu durumda Ag + katyonuyla bir amonyak kompleksi + oluşur - Analiz edilen çözelti Ba 2+, Sr 2+, Pb 2+, Bi 2+ ve potasyum kromatla çöken diğer iyonları içermemelidir. Bununla birlikte argentometri, C1~ ve Br_ iyonlarını içeren renksiz çözeltilerin analizi için uygundur.
3. Tiyosiyanatometrik titrasyon
Tiyosiyanatometrik titrasyon, Ag+ (veya Hgl+) iyonlarının tiyosiyanatlarla çökeltilmesi esasına dayanır:
Ag+ + SCN- = AgSCN|
Belirleme için bir NH4SCN (veya KSCN) çözeltisi gereklidir. Ag+ veya Hgi+'yi tiyosiyanat çözeltisiyle doğrudan titrasyon yoluyla belirleyin.
Halojenlerin tiyosiyanatometrik tespiti Volhard yöntemi adı verilen yöntem kullanılarak gerçekleştirilir. Özü diyagramlarla ifade edilebilir:
CI- + Ag+ (fazla) -* AgCI + Ag+ (tortu), Ag+ (tortu) + SCN~-> AgSCN
Başka bir deyişle, C1~ içeren sıvıya titre edilmiş gümüş nitrat çözeltisinin fazlası eklenir. Daha sonra AgNO 3 kalıntısı tiyosiyanat çözeltisi ile geri titre edilir ve sonuç hesaplanır.
Volhard yönteminin göstergesi doymuş bir NH4Fe(S04)2 - 12H20 çözeltisidir. Titre edilmiş sıvıda Ag+ iyonları mevcutken, eklenen SCN' anyonları AgSCN çökeltisinin salınımıyla ilişkilidir, ancak Fe 3+ iyonlarıyla etkileşime girmez. Ancak eşdeğerlik noktasından sonra NH 4 SCN'nin (veya KSCN'nin) en ufak fazlalığı kan kırmızısı 2 + ve + iyonlarının oluşumuna neden olur. Bu sayede eşdeğer noktayı belirlemek mümkündür.
Tiyosiyanatometrik tespitler argentometrik tespitlerden daha sık kullanılır. Asitlerin varlığı Volhard yöntemi kullanılarak titrasyona müdahale etmez ve hatta asidik ortam Fe tuzunun hidrolizini bastırdığından daha doğru sonuçların elde edilmesine katkıda bulunur**. Yöntem, C1~ iyonunun yalnızca alkalilerde değil aynı zamanda asitlerde de belirlenmesini mümkün kılar. Ba 2 +, Pb 2 +, Bi 3 + ve diğer bazı iyonların varlığı belirlemeyi engellemez. Bununla birlikte, analiz edilen çözelti oksitleyici maddeler veya cıva tuzları içeriyorsa, Volhard yönteminin kullanılması imkansız hale gelir: oksitleyici maddeler SCN-iyonunu yok eder ve cıva katyonu onu çökeltir.
Alkali test çözeltisi nitrik asitle titrasyondan önce nötralize edilir, aksi takdirde göstergede bulunan Fe3+ iyonları demir (III) hidroksiti çökeltecektir.
4. Çöktürme titrasyonunun uygulamaları
4.1 Standartlaştırılmış bir gümüş nitrat çözeltisinin hazırlanması
Gümüş nitrat çözeltisini standartlaştırmanın birincil standartları sodyum veya potasyum klorürlerdir. Standart bir sodyum klorür çözeltisi ve yaklaşık 0,02 N hazırlayın. gümüş nitrat çözeltisi, ikinci çözeltiyi birinciye standardize edin.
Standart bir sodyum klorür çözeltisinin hazırlanması. Kimyasal olarak saf tuzdan bir sodyum klorür (veya potasyum klorür) çözeltisi hazırlanır. Sodyum klorürün eşdeğer kütlesi molar kütlesine (58,45 g/mol) eşittir. Teorik olarak 0,1 l 0,02 n hazırlamak için. çözelti 58,45-0,02-0,1 = 0,1169 g NaCl gerektirir.
Analitik terazide yaklaşık 0,12 g sodyum klorür numunesi alın, bunu 100 ml'lik ölçülü bir şişeye aktarın, çözün, hacmi suyla işarete getirin ve iyice karıştırın. Orijinal sodyum klorür çözeltisinin titresini ve normal konsantrasyonunu hesaplayın.
Hazırlanışı: 100 ml yaklaşık 0,02 N. gümüş nitrat çözeltisi. Gümüş nitrat az bulunan bir reaktiftir ve genellikle çözeltilerinin konsantrasyonu 0,05 N'den yüksek değildir. 0,02 n bu iş için oldukça uygundur. çözüm.
Argentometrik titrasyon sırasında AgN03'ün eşdeğer kütlesi molar kütleye eşittir, yani 169,9 g/mol. Bu nedenle 0,1 l 0,02 n. çözelti 169,9-0,02-0,1 = 0,3398 g AgNO 3 içermelidir. Ancak ticari gümüş nitrat her zaman yabancı maddeler içerdiğinden tam olarak bu numuneyi almanın bir anlamı yoktur. Teknokimyasal ölçekte yaklaşık 0,34 - 0,35 g gümüş nitrat tartın; Çözeltiyi az miktarda suyla 100 ml'lik ölçülü bir şişeye tartın ve hacmini suyla ayarlayın; çözeltiyi şişede saklayın, siyah kağıda sarın ve koyu renkli bir cam şişeye dökün ve titrasyon için hazırlayın. Pipeti sodyum klorür çözeltisiyle durulayın ve çözeltinin 10,00 ml'sini konik bir şişeye aktarın. 2 damla doymuş potasyum kromat çözeltisi ekleyin ve dikkatlice, damla damla, karıştırarak gümüş nitrat çözeltisiyle titre edin. Karışımın renginin, bir damla fazla gümüş nitrat nedeniyle sarıdan kırmızımsıya dönüştüğünden emin olun. Titrasyonu 2-3 kez tekrarladıktan sonra yakınsak okumaların ortalamasını alın ve gümüş nitrat çözeltisinin normal konsantrasyonunu hesaplayın.
10,00 ml titrasyonu için 0,02097 n olduğunu varsayalım. sodyum klorür çözeltisi, ortalama 10,26 ml gümüş nitrat çözeltisi kullanıldı. Daha sonra
A^AgNOj. 10,26 = 0,02097. 10,00, AT AgNO'lar = 0,02097- 10,00/10,26 = 0,02043
Numunedeki C1~ içeriğinin belirlenmesi amaçlanıyorsa, buna ek olarak gümüş nitrat çözeltisinin klora göre titresi de hesaplanır: T, - = 35,46-0,02043/1000 = 0,0007244 g/ml, “l bu, 1 ml gümüş nitrat çözeltisinin 0,0007244 g titre edilmiş klora karşılık geldiği anlamına gelir.
4.2 Standartlaştırılmış bir amonyum tiyosiyanat çözeltisinin hazırlanmasıBEN
Titresi kesin olarak bilinen bir NH4SCN veya KSCN çözeltisi, bu tuzlar çok higroskopik olduğundan bir numunenin çözülmesiyle hazırlanamaz. Bu nedenle, yaklaşık normal konsantrasyona sahip bir çözelti hazırlanır ve standartlaştırılmış bir gümüş nitrat çözeltisine ayarlanır. Gösterge doymuş bir NH4Fe(S04)2 - 12H20 çözeltisidir. Fe tuzunun hidrolizini önlemek için, titrasyondan önce göstergenin kendisine ve analiz edilen çözeltiye 6 N eklenir. Nitrik asit.
Hazırlanışı: 100 ml yaklaşık 0,05 N. amonyum tiyosiyanat çözeltisi. NH4SCN'nin eşdeğer kütlesi molar kütlesine eşittir, yani 76,12 g/mol. Bu nedenle 0,1 l 0,05 n. çözelti 76.12.0.05-0.1=0.3806 g NH4SCN içermelidir.
Analitik terazide yaklaşık 0,3-0,4 g'lık bir numune alın, 100 ml'lik bir şişeye aktarın, çözün, çözeltinin hacmini suyla işarete getirin ve karıştırın.
Amonyum tiyosiyanat çözeltisinin gümüş nitratla standardizasyonu. NH4 SCN çözeltisi ile titrasyon için bir büret hazırlayın. Pipeti gümüş nitrat çözeltisiyle durulayın ve konik şişeye 10,00 ml ölçün. 1 ml NH4Fe(SO4)2 çözeltisi (gösterge) ve 3 ml ekleyin. 6 N. Nitrik asit. Yavaşça, sürekli çalkalayarak NH4SCN çözeltisini büretten dökün. Güçlü çalkalamayla kaybolmayan kahverengi-pembe renk 2+ ortaya çıktıktan sonra titrasyonu durdurun.
Titrasyonu 2-3 kez tekrarlayın, yakınsak okumaların ortalamasını alın ve normal NH4 SCN konsantrasyonunu hesaplayın.
10,00 ml titrasyonu için 0,02043 n olduğunu varsayalım. gümüş nitrat çözeltisinden ortalama 4,10 ml NH4SCN çözeltisi kullanıldı.
4.3 TanımiçerikVolhard'a göre numunedeki klor
Volhard halojenleri, gümüş nitrat kalıntısının bir NH4SCN çözeltisi ile geri titrasyonu yoluyla belirlenir. Ancak burada doğru titrasyon ancak gümüş klorür ile aşırı ferrik tiyosiyanat arasındaki reaksiyonu önlemek (veya yavaşlatmak) için önlemler alındığında mümkündür:
3AgCI + Fe (SCN) 3 = SAgSCNJ + FeCl3
ilk görünen rengin yavaş yavaş kaybolduğu yer. Fazla gümüş nitratı NH4 SCN çözeltisiyle titre etmeden önce AgCl çökeltisini filtrelemek en iyisidir. Ancak bazen bunun yerine çözeltiye suyla karıştırılmayan bir miktar organik sıvı eklenir ve ApCl çökeltisini fazla nitrattan izole eder.
Belirleme yöntemi. Sodyum klorür içeren bir analit çözeltisi içeren bir test tüpü alın. Maddenin bir örneğini 100 ml'lik ölçülü bir şişede çözün ve çözeltinin hacmini suyla işarete getirin (çözeltideki klorür konsantrasyonu 0,05 N'den fazla olmamalıdır).
10.00 ml test çözeltisini konik bir şişeye pipetleyin, 3 ml 6 N ekleyin. nitrik asit ve büretten bilinen fazla AgNO3 çözeltisini (örneğin 18,00 ml) dökün. Daha sonra gümüş klorür çökeltisini süzün. Geriye kalan gümüş nitratı önceki paragrafta anlatıldığı gibi NH4SCN çözeltisiyle titre edin. Belirlemeyi 2-3 kez tekrarladıktan sonra ortalamasını alın. Gümüş klorür çökeltisi süzülmüşse yıkanmalı ve süzüntüye yıkama suyu ilave edilmelidir.
Numune ağırlığının 0,2254 g olduğunu varsayalım. Analiz edilen çözeltinin 10,00 ml'sine 18,00 ml 0,02043 N ilave edildi. gümüş nitrat çözeltisi. Fazlalığı titre etmek için 5,78 ml x 0,04982 N kullanıldı. NH 4 SCN çözümü.
Öncelikle 0,02043 n hacminin ne olduğunu hesaplayalım. gümüş nitrat çözeltisi, titrasyon için harcanan 5,78 ml 0,04982 N'ye karşılık gelir. NH 4 SCN çözümü:
dolayısıyla 18.00 - 14.09 = 3.91 ml 0.2043 N, C17 iyonunu çökeltmek için kullanıldı. gümüş nitrat çözeltisi. Buradan sodyum klorür çözeltisinin normal konsantrasyonunu bulmak kolaydır.
Klorun eşdeğer kütlesi 35,46 g/mol* olduğundan numunedeki toplam klor kütlesi:
772=0,007988-35,46-0,1 =0,02832g.
0,2254 g C1-- %100
x = 0,02832-100/0,2254 = %12,56.:
0,02832 > C1 -- %x
Volhard yöntemi aynı zamanda Br~ ve I- iyonlarının içeriğini belirlemek için de kullanılır. Bu durumda gümüş bromür veya iyodür çökeltilerinin filtrelenmesine gerek yoktur. Ancak Fe3 + iyonunun iyodürleri serbest iyota oksitlediği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle indikatör, tüm iyonların gümüş nitratla çökeltilmesinden sonra eklenir.
4.4 Trihl içeriğinin belirlenmesiÖsodyum rasetat| teknik hazırlık aşamasında (klor için))
Teknik sodyum trikloroasetat (TCA), tahıldaki yabani otları öldürmek için kullanılan bir herbisittir. Suda oldukça çözünür, beyaz veya açık kahverengi kristal bir maddedir. Volhard'a göre, organik klorür bileşiklerinin kütle fraksiyonu önce, ardından klorun yok edilmesinden sonra belirlenir. Aradaki farktan sodyum trikloroasetat klorun kütle oranı (%) bulunur.
Klor inorganik bileşiklerinin kütle fraksiyonunun (%) belirlenmesi. İlacın tam olarak tartılmış bir kısmını (2-2,5 g) 250 ml'lik balon jojeye koyun, çözün, çözeltiyi su ile işarete getirin ve karıştırın. 10 ml çözeltiyi konik bir şişeye pipetleyin ve 5-10 ml konsantre nitrik asit ekleyin.
Büretten 5 veya 10 ml 0,05 N ekleyin. gümüş nitrat çözeltisi ve fazlasını 0,05 N ile titre edin. NH4Fe(S04)2 (gösterge) varlığında bir NH4SCN çözeltisi.
Formülü kullanarak inorganik bileşiklerin klorun (x) kütle fraksiyonunu (%) hesaplayın
(V -- l/i) 0,001773-250x100
burada V hacim tam olarak 0,05 N'dir. Analiz için alınan AgNO 3 çözeltisi; Vi -- hacim tam olarak 0,05 N. Fazla AgN03'ün titrasyonu için kullanılan NH4SCN çözeltisi; t—bir sodyum trikloroasetat örneği; 0,001773 - 1 ml 0,05 N'ye karşılık gelen klor kütlesi. AgNO çözümü. Toplam klorun kütle oranının (%) belirlenmesi. Önceden hazırlanmış çözeltinin 10 ml'sini konik bir şişeye alın, kütle fraksiyonu% 30 NaOH ve 50 ml su içeren 10 ml çözelti ekleyin. Şişeyi bir geri akış yoğunlaştırıcısına bağlayın ve içindekileri 2 saat kaynatın. Sıvının soğumasını bekleyin, yoğunlaştırıcıyı suyla durulayın, yıkama suyunu aynı şişede toplayın. Çözeltiye 20 ml seyreltilmiş (1:1) nitrik asit ekleyin ve bir büretten 30 ml 0,05 N ekleyin. gümüş nitrat çözeltisi. Fazla gümüş nitratı 0,05 N'ye titre edin. NH4Fe(S04)2 varlığında bir NH4SCN çözeltisi. Yukarıdaki formülü kullanarak toplam klorun (xi) kütle fraksiyonunu (%) hesaplayın. Formülü kullanarak preparattaki (x^) sodyum trikloroasetatın kütle fraksiyonunu (%) bulun
x2 = (x1 -- x) (185,5/106,5),
burada 185,5, sodyum trikloroasetatın molar kütlesidir; 106.5 - sodyum trikloroasetatın molar kütlesinde bulunan klor kütlesi.
Allbest.ru'da yayınlandı
...Benzer belgeler
Asit-baz titrasyon yöntemlerinin özü ve sınıflandırılması, göstergelerin kullanımı. Kompleksometrik titrasyonun özellikleri. Çöktürme titrasyon yöntemlerinin analizi. Titrasyon bitiş noktasının tespiti. Argenometri ve tikyanometri kavramı.
test, 23.02.2011 eklendi
Bir hidroklorik asit çözeltisinin zayıf bir amonyum hidroksit bazı çözeltisi ile titrasyon eğrisini hesaplama dizisi. Titrasyon eğrisinin oluşturulması, eşdeğerlik noktasının ve doğrudan nötrlüğün belirlenmesi. Bir göstergenin seçilmesi ve hatasının hesaplanması.
test, eklendi: 01/03/2016
Doğrudan asit-baz titrasyonu ile sodyum karbonat çözeltisindeki alkalinite taşıyıcılarının içeriğinin belirlenmesi. Eşdeğerler yasasının matematiksel ifadesi. İntegral ve diferansiyel potansiyometrik titrasyon eğrilerinin oluşturulması.
laboratuvar çalışması, eklendi 02/15/2012
Titrimetrik analiz kavramı ve türleri. Kompleksleştirici ajanların ve göstergelerin özellikleri. Kompleksometrik titrasyon için titre edilmiş bir çözeltinin hazırlanması. Alüminyum, bizmut, kurşun, magnezyum, çinko çalışma yöntemleri.
kurs çalışması, eklendi 01/13/2013
Potansiyometrik titrasyon yöntemi. Asit-baz titrasyonu. Titrasyon bitiş noktasının belirlenmesi. Potansiyometrik titrasyonu gerçekleştirme metodolojisi. Potansiyometrik titrasyon, kullanılan cihazlar ve analiz sonuçlarının işlenmesi.
kurs çalışması, eklendi 24.06.2008
Redoks titrasyon yöntemlerinin sınıflandırılması. Reaksiyon hızını etkileyen faktörler. Spesifik ve redoks göstergeleri. Permanganatometrinin özü, iyodometri, dikromatometri. Potasyum dikromat çözeltisinin hazırlanması.
sunum, 19.03.2015 eklendi
Seçilen göstergeler için gösterge hatalarının hesaplanması, 25 ml 0,05 M CH3COOH çözeltisinin 0,05 M KOH çözeltisi ile titrasyon eğrisi. Asit-baz göstergeleri. Titrasyon aşamaları: başlangıç noktası, noktadan önceki alan ve eşdeğerlik noktasından sonraki alan.
test, 18.12.2013 eklendi
Redoks titrasyon yöntemlerinin özellikleri. Reaksiyonlar için temel gereksinimler, denge sabiti. Redoks titrasyonu türlerinin özellikleri, göstergeleri ve eğrileri. Çözümlerin hazırlanması ve standardizasyonu.
kurs çalışması, 25.12.2014 eklendi
Titrametrik analiz kavramı. Redoks titrasyonu, çeşitleri ve reaksiyon koşulları. Titrasyon eğrisi noktalarının hesaplanması, potansiyeller, titrasyon eğrisinin oluşturulması. İndikatör seçimi, indikatör titrasyon hatalarının hesaplanması.
kurs çalışması, eklendi 06/10/2012
Titrametrik analiz yöntemlerinin sınıflandırılması. "Nötrleştirme" yönteminin özü. Çalışma çözümlerinin hazırlanması. Noktaların hesaplanması ve asit-baz ve redoks titrasyon eğrilerinin oluşturulması. İyodometrinin avantajları ve dezavantajları.
Titrimetrik analiz (hacim analizi), incelenen maddeyle reaksiyon için gerekli reaktifin hacminin veya kütlesinin ölçülmesine dayanan bir kantitatif analiz yöntemidir. Titrimetrik analiz biyokimyasal, klinik, sıhhi ve hijyenik laboratuvarlarda ve diğer laboratuvarlarda deneysel çalışmalarda ve klinik analizlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin asit-baz dengesini kurarken, mide suyunun asitliğini, idrarın asitliğini ve bazlık derecesini belirlerken vb. Titrimetrik analiz aynı zamanda kontrol ve analitik farmasötik laboratuvarlarda kimyasal analizin ana yöntemlerinden biri olarak da hizmet eder.
Titrimetrik analizde test maddesinin miktarı titrasyonla belirlenir: bilinen konsantrasyondaki başka bir maddenin çözeltisi, miktarı kimyasal olarak test miktarına eşdeğer hale gelene kadar test maddesinin kesin olarak ölçülen hacmine kademeli olarak eklenir. madde. Eşdeğerlik durumuna titrasyon eşdeğerlik noktası denir. Titrasyon için kullanılan bilinen konsantrasyondaki bir reaktifin çözeltisine titre edilmiş çözelti (standart çözelti veya titrant) adı verilir: titre edilmiş çözeltinin tam konsantrasyonu titre (g/ml), normallik (eq/l), vb. ile ifade edilebilir.
Titrimetrik analizde kullanılan reaksiyonlara aşağıdaki gereklilikler uygulanır: maddeler, yan reaksiyonlar olmadan tam olarak niceliksel (stokiyometrik) oranlarda reaksiyona girmeli, reaksiyonlar hızlı ve neredeyse tamamlanmaya kadar ilerlemelidir; Eşdeğerlik noktasını belirlemek için yeterince güvenilir yöntemlerin kullanılması gerekir; yabancı maddelerin reaksiyonun seyri üzerindeki etkisi dışlanmalıdır. Ayrıca titrimetrik analizde reaksiyonların oda sıcaklığında meydana gelmesi arzu edilir.
Titrimetrik analizde eşdeğerlik noktası, titre edilmiş çözeltinin veya titrasyon başlangıcında veya sırasında eklenen göstergenin rengindeki bir değişiklik, çözeltinin elektriksel iletkenliğindeki bir değişiklik, çözeltiye batırılan elektrotun potansiyelindeki bir değişiklik ile belirlenir. titre edilmiş çözelti, mevcut değerdeki bir değişiklik, optik yoğunluk vb.
Eşdeğerlik noktasının belirlenmesinde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden biri gösterge yöntemidir. Göstergeler, titrasyonun bitiş noktasını (titrasyonlu çözeltinin renginde keskin bir değişiklik anı) belirlemeyi mümkün kılan maddelerdir. Çoğu zaman, titre edilen çözeltinin tamamına bir gösterge eklenir (dahili gösterge). Harici göstergelerle çalışırken, periyodik olarak titre edilmiş çözeltiden bir damla alın ve bunu bir damla gösterge çözeltisiyle karıştırın veya gösterge kağıdı üzerine yerleştirin (bu, analitin kaybına yol açar).
Titrasyon süreci, titrasyonun tüm ilerlemesini görselleştirmenize ve doğru sonuçlar elde etmek için en uygun göstergeyi seçmenize olanak tanıyan titrasyon eğrileri biçiminde grafiksel olarak gösterilir, çünkü Titrasyon eğrisi, göstergenin renk değişimi aralığı ile karşılaştırılabilir.
Titrimetrik analizdeki hatalar, belirli bir reaksiyonun özelliklerine bağlı olarak metodolojik ve spesifik olabilir. Metodolojik hatalar, titrasyon yönteminin özellikleriyle ilişkilidir ve ölçüm cihazlarının hatalarına, hacimsel cam eşyaların kalibrasyonuna, pipetlere, büretlere ve ölçüm cam eşyalarının duvarları boyunca sıvıların eksik şişmesine bağlıdır.
Spesifik hatalar, belirli bir reaksiyonun özelliklerinden kaynaklanmaktadır ve reaksiyonun denge sabitine ve eşdeğerlik noktasının tespitinin doğruluğuna bağlıdır. farmasötik ilaç molekülü analgin
Titrimetrik analiz yöntemleri, altta yatan reaksiyonlara bağlı olarak aşağıdaki ana gruplara ayrılır:
- 1. Nötralizasyon yöntemleri veya asit-baz titrasyonu, nötrleştirme reaksiyonlarına, yani asitler ve bazların etkileşimine dayanır. Bu yöntemler arasında asitimetri (titrasyonlu asit çözeltileri kullanılarak bazların miktarının belirlenmesi), alkalimetri (bazların titre edilmiş çözeltileri kullanılarak asitlerin belirlenmesi), halometri (tuzların stokiyometrik oranlarda tuzlarla reaksiyona girmesi durumunda bazlar veya asitler kullanılarak tuzların miktarının belirlenmesi) yer alır.
- 2. Çökeltme yöntemleri, baryum tuzları, gümüş, kurşun, çinko, kadmiyum, cıva (II), bakır (III) vb. gibi belirli bir ortamda çözünmeyen bileşikler oluşturan maddelerin titrasyonuna dayanır. Bu yöntemler argentometriyi içerir. (gümüş nitrat çözeltisiyle titrasyon), cıva ölçümü (cıva nitrat çözeltisiyle titrasyon), vb.
- 3. Kompleks oluşumu veya kompleksometri yöntemleri (cıva ölçümü, florometri vb.), örneğin Ag+ + 2CN- ы Ag (CN)2] gibi karmaşık bileşiklerin oluşturulduğu reaksiyonların kullanımına dayanır. Kompleksleştirme yöntemleri çökeltme yöntemleriyle yakından ilişkilidir, çünkü Çoğu çökelme reaksiyonuna kompleks oluşumu eşlik eder ve komplekslerin oluşumuna, az çözünen bileşiklerin çökelmesi eşlik eder.
- 4. Oksidasyon - indirgeme veya oksidimetri yöntemleri arasında permanganatometri, kromatometri (bikromatometri), iyodometri, bromatometri, serimetri, vanadometri vb. yer alır.