Аналитическая химия
Методическое пособие - Химия
Другие методички по предмету Химия
. к. их 5, молярная масса эквивалента перманганата равна М/5 =158,04/5 = 31,68 г. В практике используются растворы различной концентрации: 0,01н., 0,05н., 0,2н и в основном 0,1н р-р. В нейтральной среде перманганат-ион восстанавливается до диоксида марганца МпО2: МпО4-+3е+2Н2О=МпО2+4ОН-.
В этом случае стандартный ОВП редокс пары МпО4-|МпО2 низок (0,60 в), при титровании выпадает бурый осадок диоксида марганца, что затрудняет фиксацию КТТ. В сильнощелочной среде перманганат-ион восстанавливается до манганат-иона МпО42-: МпО4-+е=МпО42-зеленого цвета с образованием бурого осадка диоксида марганца и перманганат-иона, что также искажает результаты анализа. Следовательно, прманганатометрическое титрование целесообразно проводить в сильнокислых средах. Применение индикатора не требуется и для титрования используют бюретки со стеклянными кранами, т.к. резина взаимодействует с перманганатом калия. Данный вид титрования применяется для определения в-в, играющих по отношению к перманганат-иону роль восстановителей, таких как Н2О2, МgО2, NаNО2, металлическое железо, карбоновые к-ты, для определения общей окисляемости воды и почвы (т.е. для определения суммы восстановителей, присутствующих в этих объектах). Раствор титранта стандартизируют по установочным растворам, в основном щавелевой к-ты, Н2С2О42Н2О и щавелевокислого натрия. Комплексиметрия (комплексометрия) - метод титриметрического анализа, основанный на использовании реакций комплексообразования между определяемым компонентом анализируемого р-ра и титрантом. Или можно сказать, что данный способ титрования - это титрование в-ва раствором такого соединения, которое образует с титруемым в-вом слабо диссоциирующий (т.е. устойчивый) растворимый комплекс. Метод чаще всего применяется для определения катионов металлов-комплексооброзователей.
Классификация данных методов основана на на природе реагента или образующихся комплексов: меркуриметрия - титрование, основанное на использовании реакций образования растворимых, устойчивых, слабо диссоциирующих комплексов ртути (11); цианометрия - использование реакций образования растворимых, устойчивых, слабо диссоцииирующих цианидных комплексов металлов, содержащих в качестве лигандов цианогруппы серебра, цинка, ртути, кобальта, никеля; комплексонометрия - метод, основанный на использовании реакций образования комплексонатов - комплексных соединений катионов металлов с комплексонами, наиболее распространенный метод. При этом способе титрования в результате реакции между катионом металла и комплексоном образуется комплексонат металла. Это чаще всего многоосновные аминополикарбоновые к-ты и их соли, анионы которых способны образовывать со многими катионами металлов устойчивые растворимые комплексы - комплексонаты. Комплексон 111 или ЭДТА (этилендиаминтетраацетат) или трилон Б.
В качестве титрантов применяют стандартные водные р-ры ЭДТА с конц-ей 0,1; 0,05; 0,025 и 0,01 моль/л, а также стандартные р-ры сульфата магния и свинца. Для визуальной фиксации КТТ применяют индикаторы, т.н. металлохромные индикаторы - органические красители, имеющие свои хромофорные группы, способные обратимо изменять окраску при образовании комплексов с катионами металлов. Комплексонометрически контролируют жесткость воды. Общую жесткость воды (т. е. суммарное содержание в ней катионов магния и кальция, в мг-экв/л) определяют прямым титрованием стандартным р-ром ЭДТА в присутствии индикатора кислотного хромового темно-синего. Метод позволяет раздельно определять катионы металлов при их совместном присутствии, как в методе определения жесткости воды. Т. о. в аналитической химии широко применяются титриметрические методы определения различных в-в и элементов, причем в основе этих методов лежат правила качественного анализа и общие химические законы и свойства химических элементов и соединений.
Если известны нормальности 2-х растворов и их объемы, при которых достигается точка эквивалентности, то можно вычислить количества эквивалента кислоты и щелочи:
(1/2Н2SО4)=С(1/2Н2SО4).V(Н2SО4)/1000, n(NаОН) = С (NаОН). V (NаОН) /1000,
где V (Н2SО4) и V(NаОН) выражены в миллилитрах.
Таким образом, при подстановке правых частей 2-х последних уравнений в предыдущее равенство получим очень важное для титриметрического анализа выражение принципа эквивалентности:
С(1/2Н2SО4).V(Н2SО4) =С(NаОН).V(NаОН).
В общем виде для любых случаев титрования это соотношение имеет следующее выражение:
Сн(Х).V(Х)=Сн(Т).V(Т),
аналитический катион химия реакция буферный
где Сн(Х), Сн(Т) - нормальности раствора анализируемого вещества Х и титранта Т, V(Х) и V(Т) - объемы анализируемого вещества и титранта соответственно. Из этого соотношения следует: V(Т)/V(Х)= Сн(Х)/Сн(Т).
Если известен объем анализируемого раствора, то по последнему уравнению можно рассчитать его нормальность: Сн(Х)= Сн(Т).V(Т)/V(Т).
Вычислив по результатам титрования нормальность анализируемого раствора из вышеприведенных уравнений можно определить массу вещества в любом объеме раствора.
ТЕМА 10
МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ И КОМПЛЕКСОНОМЕТРИИ
Индикаторы. Для фиксирования конца титрования используют визуальные (титрование с индикатором, цветным или флуоресцентным) и инструментальные методы (потснциометрическое, амперометрическое, фотометрическое титрование). Цветные индикаторы в кислотно-основном титровании - это слабые органические кислоты и основания, протонированные и непротонированные формы которых различаются по структ