Главная → Кровь → Титриметрический метод анализа - это что такое? Способы титрования Что такое титрование и какова его цель

Титриметрический метод анализа - это что такое? Способы титрования Что такое титрование и какова его цель

1. прямое титрование. При прямом титровании титрант непосредственно добавляют к титруемому веществу. Такой способ применим только при выполнении всех требований, перечисленных выше.

2. обратное титрование (с избытком), используется при медленно протекающей реакции. Если скорость реакции мала, или не удается подобрать индикатор, или наблюдаются побочные эффекты, например потери определяемого вещества вследствие летучести, можно использовать прием обратного титрования: добавить к определяемому веществу заведомый избыток титранта Т 1 , довести реакцию до конца, а затем найти количество непрореагировавшего титранта титрованием его другим реагентом Т 2 с концентрацией с 2 . очевидно, что на определяемое вещество затрачивается количество титранта Т 1 , равное разности с Т1 V T 1 – c T 2 V T 2 .

Очень важным вопросом является способы выражения концентрации раствора.

Молярные растворы - моль/ л

1М р-р - в 1 литре находится 1 г/моль вещества

Нормальные растворы (раствор должен содержать в 1 л заданное число эквивалентных масс).

Химическим эквивалентом называется количество вещества эквивалентное одному г -атома водорода.

Титр -Т. Титр по рабочему веществу

Т= m в-ва /1000 г/мл Т=49/1000=0,049

Титр по рабочему веществу надо перевести в титр по определяемому веществу, воспользовавшись фактором пересчёта.

T onp = T раб · F

Пример: NaOH + HCl = Na Cl + H 2 O F =М NaOH /М HCl

Основные уравнения в титриметрическом анализе

Все расчеты в титриметрическом методе анализа основаны на использовании закона эквивалентов: вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах.

N 1 ∙ V 1 = N x ∙ V x ,

где N 1 - нормальность титранта, V 1 - количество раствора, которое вылили из бюретки для химической реакции, N x V x - характеристика искомого вещества

N x = N 1 ∙ V 1 / V x ,

ω=(Т ∙ V x / а) 100%

а – навеска анализируемого вещества.

В ходе титрования устанавливается точный объем стандартного раствора, пошедшего на титрование определяемого вещества. Расчет основан на равенстве количеств эквивалентов стандартного раствора и определяемого вещества. Количество эквивалентов стандартного раствора вычисляют, используя разные способы выражения концентраций: молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, титр рабочего раствора, титр рабочего раствора по определяемому веществу.

Пример: Для определения концентрации уксусной кислоты взято20 мл анализируемого раствора. На титрование этого раствора пошло15 мл 0.1 М раствора NaOH. Вычислить концентрацию анализируемого раствора уксусной кислоты.

Расчет концентрации уксусной кислоты с (СН 3 СООН) в анализируемом растворе основан на равенстве количества эквивалентов уксусной кислоты, содержащихся в 20 мл ее раствора, количеству эквивалентов гидроксида натрия в 15 мл 0.1 М стандартного раствора NaOH.

n (CH 3 COOH) = n (NaOH) .

Количество эквивалентов гидроксида натрия вычисляется как

n (NaOH) = (c (NaOH) / 1000) V (NaOH) .

Аналогично можно представить количество эквивалентов уксусной кислоты:

n (CH 3 COOH) = (c (CH 3 COOH) / 1000) V (CH 3 COOH) .

Отсюда концентрация уксусной кислоты вычисляется по уравнению:

c CH3COOH = [(c NaOH V NaOH ] /V CH3COOH =(0.1 15)/20 = 0.075 моль / л.

Титриметрический метод анализа (титрование) позволяет провести объемный количественный анализ и находит широкое применение в химии. Его главное достоинство - разнообразие способов и методов, благодаря чему его можно использовать для решения разнообразных аналитических задач.

Принцип анализа

Титриметрический метод анализа основан на измерении объема раствора известной концентрации (титранта), вступившего в реакцию с исследуемым веществом.

Для анализа понадобится специальное оборудование, а именно, бюретка - тонкая стеклянная трубка с нанесенной градуировкой. Верхний конец этой трубки открыт, а на нижнем находится запорный кран. Прокалиброванную бюретку с помощью воронки заполняют титрантом до нулевой отметки. Анализ проводят до конечной точки титрования (КТТ), добавляя небольшое количество раствора из бюретки к исследуемому веществу. Конечную точку титрования идентифицируют по изменению цвета индикатора или какого-либо физико-химического свойства.

Конечный результат рассчитывается по затраченному объему титранта и выражается в титре (Т) - массе вещества, приходящейся на 1 мл раствора (г/мл).

Обоснование процесса

Титриметрический метод количественного анализа дает точные результаты, поскольку вещества реагируют друг с другом в эквивалентных количествах. Это означает, что произведение их объема и количества тождественны друг другу: C 1 V 1 = C 2 V 2 . Из этого уравнения легко найти неизвестное значение С 2 , если остальные параметры задаются самостоятельно (С 1 , V 2) и устанавливаются в ходе анализа (V 1).

Обнаружение конечной точки титрования

Поскольку своевременное фиксирование конца титрования - наиболее важная часть анализа, нужно правильно подобрать его способы. Наиболее удобным считается использование цветных или флуоресцентных индикаторов, но можно применять и инструментальные методы - потенциометрию, амперометрию, фотометрию.

Окончательный выбор способа обнаружения КТТ зависит от требуемой точности и селективности определения, а также его скорости и возможности автоматизации. Особенно актуально это для мутных и окрашенных растворов, а также агрессивных сред.

Требования к реакции титрования

Чтобы титриметрический метод анализа дал верный результат, нужно правильно подобрать реакцию, которая будет лежать в его основе. Требования к ней следующие:

стехиометричность;
высокая скорость протекания;
высокая константа равновесия;
наличие достоверного способа фиксирования экспериментального конца титрования.

Подходящие реакции могут принадлежать любому типу.

Виды анализа

Классификация методов титриметрического анализа основана на типе реакции. По этому признаку различают следующие методы титрования:

кислотно-основное;
окислительно-восстановительное;
комплексометрическое;
осадительное.

В основе каждого вида лежит свой тип реакции, подбираются специфические титранты, в зависимости от которых в анализе выделяют подгруппы методов.

Кислотно-основное титрование

Титриметрический метод анализа с использованием реакции взаимодействия гидроксония с гидроксид-ионом (Н 3 О + + ОН - = Н 2 О) называется кислотно-основным. Если известное вещество в растворе образует протон, что характерно для кислот, метод относится к подгруппе ацидиметрия. Здесь в качестве титранта обычно используют устойчивую соляную кислоту HCl.

Если титрант образует гидроксид-ион, метод называется алкалиметрией. Используемые вещества - щелочи, например, NaOH, или соли, полученные взаимодействием сильного основания со слабой кислотой, как Na 2 CO 3 .

Индикаторы при этом используется цветные. В качестве них выступают слабые органические соединения - кислоты и основания, у которых различаются структура и окраска протонированных и не протонированных форм. Чаще всего в кислотно-основном титровании используется одноцветный индикатор фенолфталеин (прозрачный раствор в щелочной среде становится малиновым) и двухцветный метиловый оранжевый (красное вещество становится желтым в кислой среде).

Их широкое применение связано с высоким светопоглощением, благодаря которому их окраска хорошо заметна невооруженным глазом, и контрастности и узкой области перехода цвета.

Окислительно-восстановительное титрование

Окислительно-восстановительный титриметрический анализ - это метод количественного анализа, основанный на изменении соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм: aOx 1 + bRed 2 = aRed 1 + bOx 2 .

Делится метод на следующие подгруппы:

перманганатометрия (титрант - KMnO 4);
иодометрия (I 2);
дихроматометрия (K 2 Cr 2 O 7);
броматометрия (KBrO 3);
иодатометрия (KIO 3);
цериметрия (Ce(SO 4) 2);
ванадатометрия (NH 4 VO 3);
титанометрия (TiCl 3);
хромометрия (CrCl 2);
аскорбинометрия (С 6 Н 8 ОН).

В ряде случаев роль индикатора может играть реагент, участвующий в реакции и меняющий свою окраску с приобретением окисленной или восстановленной формы. Но также применяют специфические индикаторы, например:

при определении йода используют крахмал, который образует темно-синее соединение с I 3 — ионами;
при титровании трехвалентного железа применяют тиоционат-ионы, образующие с металлом комплексы, окрашенные в ярко-красный цвет.

Кроме того, есть специальные редокс-индикаторы - органические соединения, имеющие разную окраску окисленной и восстановленной форм.

Комплексометрическое титрование

Если кратко, титриметрический метод анализа, называемый комплексометрическим, основан на взаимодействии двух веществ с образованием комплекса: M + L = ML. Если используются соли ртути, например, Hg(NO 3) 2 , метод называется меркуриметрией, если этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) - комплексонометрией. В частности, с помощью последнего метода проводится титриметрический метод анализа воды, а именно, ее жесткости.

В комплексонометрии используют прозрачные металлоиндикаторы, приобретающие окраску при образовании комплексов с ионами металлов. Например, при титровании солей трехвалентного железа ЭДТА в качестве индикатора используют прозрачную сульфосалициловую кислоту. Она окрашивает раствор в красный цвет при образовании комплекса с железом.

Однако чаще металлоиндикаторы имеют собственный цвет, который меняют в зависимости от концентрации иона металла. В качестве таких индикаторов применяются многоосновные кислоты, образующие достаточно устойчивые комплексы с металлами, которые при этом быстро разрушаются при воздействии ЭДТА с контрастным изменением окраски.

Осадительное титрование

Титриметрический метод анализа, в основе которого лежит реакция взаимодействия двух веществ с образованием твердого соединения, выпадающего в осадок (М + Х = МХ↓), является осадительным. Он имеет ограниченное значение, так как обычно процессы осаждения протекают неколичественно и нестехиометрично. Но иногда он все-таки используется и имеет две подгруппы. Если в методе используются соли серебра, например, AgNO 3 , он называется аргентометрией, если соли ртути, Hg 2 (NO 3) 2 , то меркурометрией.

Для обнаружения конечной точки титрования используют следующие способы:

метод Мора, в котором индикатором служит хромат-ион, образующий красно-кирпичный осадок с серебром;
метод Фольгарда, основанный на титровании раствора ионов серебра тиоцианатом калия в присутствии трехвалентного железа, образующего с титрантом красного комплекса в кислой среде;
метод Фаянса, предусматривающий титрование с адсорбционными индикаторами;
метод Гей-Люссака, в котором КТТ определяется по просветлению или помутнению раствора.

Последний метод в последнее время практически не используется.

Способы титрования

Титрование классифицируется не только по лежащей в основе реакции, но и по способу выполнения. По этому признаку выделяют следующие виды:

прямое;
обратное;
титрование заместителя.

Первый случай используют только в условиях идеального протекания реакции. Титрант при этом добавляют непосредственно к определяемому веществу. Так с помощью ЭДТА определяют магний, кальций, медь, железо и еще около 25 металлов. Но в других случаях чаще используют более сложные способы.

Обратное титрование

Идеальную реакцию удается подобрать не всегда. Чаще всего она медленно протекает, или для нее сложно подобрать способ фиксирования конечной точки титрования, или среди продуктов образуются летучие соединения, из-за чего определяемое вещество частично теряется. Преодолеть эти недостатки можно, используя метод обратного титрования. Для этого к определяемому веществу приливают большое количество титранта, чтобы реакция прошла до конца, а затем определяют, какое количество раствора осталось непрореагировавшим. Для этого остатки титранта от первой реакции (Т 1) титруются другим раствором (Т 2), и его количество определяется по разности произведений объемов и концентраций в двух реакциях: С Т1 V T 1 -C T 2 V T 2 .

Применение титриметрического метода анализа обратным способом лежит в основе определения диоксида марганца. Его взаимодействие с сульфатом железа протекает очень медленно, поэтому соль берется в избытке и реакция ускоряется при помощи нагревания. Непрореагировавшее количество иона железа титруется дихроматом калия.

Титрование заместителя

Титрование заместителя используется в случае нестехиометричных или медленных реакций. Его суть в том, что для определяемого вещества подбирается стехиометричная реакция со вспомогательным соединением, после чего титрованию подвергают продукт взаимодействия.

Именно так поступают при определении дихромата. К нему добавляют иодид калия, в результате чего выделяется эквивалентное определяемому веществу количество йода, которое затем титруется тиосульфатом натрия.

Таким образом, титриметрический анализ позволяет определить количественное содержание широкого круга веществ. Зная их свойства и особенности протекания реакций, можно подобрать оптимальный метод и способ титрования, который даст результат с высокой степенью точности.

анализируемое вещество + реагент (титрант) → продукты реакции

Найдите все ответы на вопросы о титровании!

Что такое кривая титрования?
Порядок расчета молярности, молярное уравнение и молярная концентрация
В чем разница между титрованием до конечной точки и до точки эквивалентности?
Что такое обратное титрование?
Каковы преимущества титрования?
Какие виды химических реакций используются в титровании?
Какие методы индикации применяются в титровании?
В каких областях используется титрование?
Как ускорить добавление титранта (инкрементное или динамическое)?
Почему при выполнении титрования до точки эквивалентности с помощью автоматического титратора получаются другие результаты по сравнению с титрованием вручную с помощью цветового индикатора?
Какие электроды следует использовать для безводного титрования?
Как часто следует стандартизировать титрант?
Что такое автоматический титратор?
Как работает автоматический титратор?

Что такое титрование? Каково определение титрования?

Титрование - это аналитический метод, предназначенный для количественного определения отдельного вещества (анализируемого компонента), растворенного в образце. Метод основан на наблюдении полного прохождения химической реакции между анализируемым компонентом и добавляемым к раствору реагентом (титрующим веществом) известной концентрации.

анализируемое вещество + реагент (титрант) = продукты реакции

Хорошо известным примером является титрование уксусной кислоты (CH 3 COOH) в уксусе гидроксидом натрия NaOH:

CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COO - + Na + + H 2 O

Титрант добавляется до тех пор, пока реакция не будет полностью завершена. Реакция пригодна для аналитических целей, если момент ее завершения можно легко наблюдать. Это значит, что полноту протекания реакции нужно контролировать подходящим методом, например, потенциометрическим (измерение потенциала специальным датчиком), или с помощью веществ-цветовых индикаторов. Концентрация анализируемого вещества рассчитывается по израсходованному количеству титранта на основе стехиометрии химической реакции. Реакция, используемая для титрования, должна быть быстрой, однозначной, полной и четко наблюдаемой.

Скачайте справочник

Что такое кривая титрования?

Кривые титрования отображают количественный ход титрования. Они позволяют быстро оценивать метод титрования. Делается различие между логарифмическими и линейными кривыми титрования.

Кривая титрования имеет в своей основе две переменные:

объем титранта как независимая переменная; и отклик раствора, то есть значение pH для кислотно-основного титрования, как зависимая переменная, зависящая от состава двух растворов.

Кривые титрования могут принимать четыре разные формы и должны анализироваться с помощью соответствующих алгоритмов оценки. Этими четырьмя формами являются: симметричная кривая , асимметричная кривая , кривая с минимумами/максимумами и сегментированная кривая.

Что такое кислотно-основное титрование?

Какова история создания автоматических титраторов?

Классический способ

Титрование - широко распространенный классический метод анализа. Изначально его выполняли, добавляя титрант из стеклянного цилиндра с делениями (бюретки). Количество добавляемого титранта регулировалось вручную с помощью крана. Момент завершения реакции титрования (конечную точку) определяли по изменению цвета индикатора. Сначала использовались только такие реакции титрования, которые сопровождались заметным изменением цвета. Позже стали добавлять специальные вещества-индикаторы, изменяющие свой цвет. Достижимый уровень точности определялся в основном квалификацией исполнителя и, в частности, его способностью различать цветовые оттенки.

Современный способ

Со временем процесс титрования значительно усовершенствовался: ручные бюретки с поршнем были снабжены электроприводом, который обеспечивает точность и воспроизводимость при добавлении титранта. Вместо цветовых индикаторов используются электроды для измерения потенциала, за счет чего повысилась точность результатов. По кривой изменения потенциала при добавлении титранта можно гораздо точнее определить конечную точку, чем по изменению цвета. С помощью микропроцессоров можно управлять титрованием и полученными данными в автоматическом режиме. Это большой шаг на пути к полной автоматизации.

Сегодня и в перспективе

Совершенствование продолжается. Современные автоматические титраторы поддерживают программирование полной аналитической процедуры, обеспечивая максимальную гибкость в разработке методов. Комбинируя простые рабочие функции, такие как «Дозирование», «Перемешивание», «Титрование», «Расчет», можно создать специальный метод для каждого анализа. Нагрузка на лаборантов снижается благодаря дополнительным устройствам (автосемплеры, насосы). Еще одно новшество - подключение к компьютерам и лабораторным информационным системам (LIMS).

Также может быть интересно:

Классификация методов титриметрического а

1. Классификация методов титриметрического анализа

В соответствии с этим, прежде чем переходить к рассмотрению отдельных методов титриметрического а, остановимся на измерении объемов, расчете концентраций и приготовлении титрованных ов, а также на вычислениях при титриметрических определениях.

2. Сущность титриметрического анализа

В титриметрическом (объемном) е количественное определение химических веществ осуществляется чаще всего путем точного измерения объемов ов двух веществ, вступающих между собой в реакцию.

Под титром обычно понимают число граммов или миллиграммов енного вещества, содержащееся в 1 мл а. Например, выражение «титр H2SO4 равен 0,0049 г/мл» означает, что каждый миллилитр данного а серной кислоты содержит 0,0049 г H2SO4. Титр обозначается буквой T с указанием формулы соответствующего вещества. Так, в данном случае; Th2So4 =° = 0,0049 г/мл.

Отсчитав по бюретке израсходованный на объем а реагента и зная его титр, перемножают эти величины и получают израсходованное на реакцию количество реагента (в граммах). Отсюда по уравнению реакции уже нетрудно вычислить количество определяемого вещества в исследуемом е, а если известен объем последнего, то и .

Сопоставление титриметрического а с гравиметрическим показывает, что вместо длительных и кропотливых операций: осаждения (с последующим созреванием осадка), фильтрования, промывания, прокаливания пустого тигля и тигля с осадком и т.д. при титриметрическом е проводят всего одну операцию - , которое при некотором навыке аналитика занимает несколько минут.

Точность титриметрических определений обычно немного меньше точности гравиметрических, так как взвешивание на аналитических весах несколько точнее измерения объемов бюреткой. Однако при правильной работе разница настолько невелика, что с нею. в большинстве случаев можно не считаться. Поэтому там, где возможно, стараются вести определение более быстрыми титриметрическими методами.

Однако для того чтобы та или иная могла служить основой для титрования, она должна удовлетворять ряду требований.

3. Нормальность растворов. Грамм-эквивалент

Из этого определения видно, что понятие «нормальность а» тесно связано с понятием «грамм-эквивалент», являющимся одним из важнейших понятий титриметрического а. Поэтому остановимся на нем подробнее.

Грамм-эквивалентом (г-экв) какого-либо вещества называется количество граммов его, химически равноценное (эквивалентное) одному грамм-атому (или грамм-иону) водорода в данной реакции.

Для нахождения грамм-эквивалента нужно написать уравнение реакции и вычислить, сколько граммов данного вещества отвечает в нем 1 грамм-атому или 1 грамм-иону водорода. Например, в уравнениях:

HCl+ KOH - KCl+ H2O

CH3COOH + NaOH - CH5COONa + H2O

один грамм-эквивалент кислоты равняется одной грамм-молекуле- моль (36,46 г) HCl и одной грамм-молекуле CH3COOH (60,05 г), так как именно эти количества указанных кислот соответствуют при реакции одному грамм-иону водорода, взаимодействующего с ионами гидроксила щелочи.

Соответственно грамм-молекулы H2SO4 и H3PO4 при х:

H2SO1 + 2NaOH - Na2SO4 + 2H2O H3PO4+ 3NaOH -> Na3PO4+ 3H2O

отвечают двум (H2SO4) и трем (H3PO4) грамм-ионам водорода. Следовательно, грамм-эквивалент H2SO4 равен 1/2 грамм-молекулы (49,04 г), a H3PO4 - 1/3 грамм-молекулы (32,66 г).

Как известно, молекулы двух- и многоосновных кислот ионизируют ступенчато и могут участвовать в х не всеми ионами водорода, а только частью их. Понятно, что и величины грамм-эквивалентов их должны быть в этих случаях иными, чем Для приведенных выше уравнений.

4. Кислотно-основное титрование

методу кислотно-основного титрования (нейтрализация) относят все определения, в основе которых лежит

H + + ОН - -> H2O

По этому методу можно, пользуясь титрованным ом какой-либо кислоты, проводить количественное определение щелочей (ацидиметрия) или, пользуясь титрованным ом щелочи, количественно определять кислоты (алкалиметрия) *.

При помощи этого метода проводят ряд других определений, например определение некоторых солей, имеющих, подобно Na2CO3 и Na2B4O7, сильнощелочную реакцию вследствие гидролиза и потому титрующихся кислотами, определение жесткости воды, определение солей аммония, определение азота в органических соединениях и т. д.

Br- + Ag+ -> AgBr^

* Как будет показано позже, при рассмотрении титрования с внешними индикаторами ошибку, связанную с отбором проб, можно сделать исчезающе малой. Метод равного помутнения, предложенный в 1832 г. Гей-Люссаком, t явился одним из первых методов титриметрического а. Впоследствии он был использован для весьма точного определения атомных весов галогенов и серебра.

По мере того как все больше и больше I- связывается Ag+, частицы AgI постепенно теряют адсорбированные ими 1_- , и заряд их уменьшается. В конце концов заряд уменьшается настолько, что происходит частиц и их в виде крупных творожистых хлопьев. при этом совершенно осветляется. Этот момент, называемый точкой просветления, в некоторой степени зависит от степени разбавления а иодида и от интенсивности перемешивания а при титровании.

Методы с применением индикаторов

Наиболее часто при аргентометрическом титровании пользуются в качестве индикаторов ами хромата калия K2CrO4 (в методе Мора) или железо-аммонийных квасцов NH4Fe(SO4J2 (в методе Фольга рда).

Применение K2CrO4 в качестве индикатора основано на способности CrO4- давать с Ag+ кирпично-красного цвета Ag2CrO4, который в определенных условиях начинает выпадать лишь после того, как определяемые С1~- будут практически полностью осаждены в виде AgCl.

Причина этого заключается в различии величин имости хлорида и хромата серебра.

Таким образом, произведение имости AgCl достигается раньше, т. е. при меньшей концентрации Ag+-ИOHOB (1O-9 г-ион/л), чем в случае Ag2CrO4 (1,05 1O-5 г-ион/л).

Поэтому и осаждаться должен первым именно AgCl. Поскольку, однако, произведение остается все время (приблизительно) постоянным, по мере осаждения Cl- в виде AgCl Ag+ в е должна постепенно повышаться *. При этом в конце концов окажется достигнутой и та Ag+-HOHOB, которая необходима для того, чтобы началось Ag2CrO4, 1,05- Ю-5 г-ион/л.

С этого момента наряду с AgCl начнет осаждаться также и Ag2CrO4, и взмученный в жидкости приобретает красновато-бурую окраску, при получении которой заканчивают .

Таким образом, в указанных условиях выпадение осадка Ag2CrO4 действительно начинается только после практически полного осаждения С1--ионов в виде AgCl.

Найденной выше концентрации остающихся в е С1--ионов отвечает величина рС1 =-Ig 1,05-10-6 « 5,03, лежащая внутри области скачка на кривой титрования (4-6). Это свидетельствует о. том, что данный индикатор при концентрации его ~ Ю-2 M дает возможность достаточно точно фиксировать точку эквивалентности при титровании.

Метод Мора применяют для определения серебра, хлоридов и бромидов (определять иодиды и роданиды этим методом нельзя, так как результаты сильно искажаются вследствие явлений адсорбции).

Что бы ни определялось по методу Мора - соли галогенов или соли серебра, порядок титрования должен быть всегда такой же, как при установлении титра а AgNO3. Другими словами, всегда нужно к измеренному объему а соли галогена приливать соли серебра из бюретки, так как только в этом. случае получается резкое изменение окраски в конце титрования.

Нужно, далее, иметь в виду, что метод Мора применим только для титрования в нейтральной или слабощелочной среде (рН 6,5-10), так как Ag2CrO4 раствор а, подкисленного HNO3, AgNO3. ы солей серебра стандартным остающихся в
Br- + Ag+ (избыток) -> AgBr + Ag+ (остаток)

Так же определяются и хлориды.

Из сказанного ясно, что при рассматриваемом титровании добиваться получения устойчивой окраски не следует, нужно только учитывать, что до точки эквивалентности появляющаяся окраска исчезает при перемешивании очень быстро. После этой точки окраска начинает исчезать сравнительно медленно.

Конец титрования можно сделать более отчетливым, прибавляя к титруемому у 1-2 мл нитробензола C6H5NO2, четыреххлористого углерода CCl4 или хлороформа CHCl3. Эти вещества, адсорбируясь на поверхности осадка AgCl, сильно замедляют реакцию между ним и роданидными комплексами железа.
AgCl оказывается отделенным от а и помешать титрованию не может.

На практике в качестве индикатора применяют насыщенный железо-аммонийных квасцов NH4Fe(SO4J2 12H2O с небольшим количеством концентрированной HNO3 для подавления гидролиза, вследствие которого приобретает бурую окраску.

В отличие от метода Мора в этом методе присутствие кислоты не только не вредит титрованию, но, наоборот, способствует получению более точных результатов.

Титриметрический метод анализа основан на измерении объема раствора известной концентрации, вступившего в реакцию с исследуемым веществом. Для анализа пона...

От Masterweb

24.07.2018 03:00

Принцип анализа

Для анализа понадобится специальное оборудование, а именно, бюретка – тонкая стеклянная трубка с нанесенной градуировкой. Верхний конец этой трубки открыт, а на нижнем находится запорный кран. Прокалиброванную бюретку с помощью воронки заполняют титрантом до нулевой отметки. Анализ проводят до конечной точки титрования (КТТ), добавляя небольшое количество раствора из бюретки к исследуемому веществу. Конечную точку титрования идентифицируют по изменению цвета индикатора или какого-либо физико-химического свойства.

Конечный результат рассчитывается по затраченному объему титранта и выражается в титре (Т) – массе вещества, приходящейся на 1 мл раствора (г/мл).

Обоснование процесса

Титриметрический метод количественного анализа дает точные результаты, поскольку вещества реагируют друг с другом в эквивалентных количествах. Это означает, что произведение их объема и количества тождественны друг другу: C1V1 = C2V2. Из этого уравнения легко найти неизвестное значение С2, если остальные параметры задаются самостоятельно (С1, V2) и устанавливаются в ходе анализа (V1).

Обнаружение конечной точки титрования

Поскольку своевременное фиксирование конца титрования – наиболее важная часть анализа, нужно правильно подобрать его способы. Наиболее удобным считается использование цветных или флуоресцентных индикаторов, но можно применять и инструментальные методы – потенциометрию, амперометрию, фотометрию.

Требования к реакции титрования

стехиометричность;
высокая скорость протекания;
высокая константа равновесия;
наличие достоверного способа фиксирования экспериментального конца титрования.

Подходящие реакции могут принадлежать любому типу.

Виды анализа

кислотно-основное;
окислительно-восстановительное;
комплексометрическое;
осадительное.

Кислотно-основное титрование

Титриметрический метод анализа с использованием реакции взаимодействия гидроксония с гидроксид-ионом (Н3О+ + ОН- = Н2О) называется кислотно-основным. Если известное вещество в растворе образует протон, что характерно для кислот, метод относится к подгруппе ацидиметрия. Здесь в качестве титранта обычно используют устойчивую соляную кислоту HCl.

Если титрант образует гидроксид-ион, метод называется алкалиметрией. Используемые вещества – щелочи, например, NaOH, или соли, полученные взаимодействием сильного основания со слабой кислотой, как Na2CO3.

Индикаторы при этом используется цветные. В качестве них выступают слабые органические соединения – кислоты и основания, у которых различаются структура и окраска протонированных и не протонированных форм. Чаще всего в кислотно-основном титровании используется одноцветный индикатор фенолфталеин (прозрачный раствор в щелочной среде становится малиновым) и двухцветный метиловый оранжевый (красное вещество становится желтым в кислой среде).

Окислительно-восстановительное титрование

Окислительно-восстановительный титриметрический анализ – это метод количественного анализа, основанный на изменении соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм: aOx1 + bRed2 = aRed1 + bOx2.

Делится метод на следующие подгруппы:

перманганатометрия (титрант – KMnO4);
иодометрия (I2);
дихроматометрия (K2Cr2O7);
броматометрия (KBrO3);
иодатометрия (KIO3);
цериметрия (Ce(SO4)2);
ванадатометрия (NH4VO3);
титанометрия (TiCl3);
хромометрия (CrCl2);
аскорбинометрия (С6Н8ОН).

при определении йода используют крахмал, который образует темно-синее соединение с I3-ионами;
при титровании трехвалентного железа применяют тиоционат-ионы, образующие с металлом комплексы, окрашенные в ярко-красный цвет.

Кроме того, есть специальные редокс-индикаторы – органические соединения, имеющие разную окраску окисленной и восстановленной форм.

Комплексометрическое титрование

Если кратко, титриметрический метод анализа, называемый комплексометрическим, основан на взаимодействии двух веществ с образованием комплекса: M + L = ML. Если используются соли ртути, например, Hg(NO3)2, метод называется меркуриметрией, если этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) – комплексонометрией. В частности, с помощью последнего метода проводится титриметрический метод анализа воды, а именно, ее жесткости.

Осадительное титрование

Титриметрический метод анализа, в основе которого лежит реакция взаимодействия двух веществ с образованием твердого соединения, выпадающего в осадок (М + Х = МХ↓), является осадительным. Он имеет ограниченное значение, так как обычно процессы осаждения протекают неколичественно и нестехиометрично. Но иногда он все-таки используется и имеет две подгруппы. Если в методе используются соли серебра, например, AgNO3, он называется аргентометрией, если соли ртути, Hg2(NO3)2, то меркурометрией.

Для обнаружения конечной точки титрования используют следующие способы:

метод Мора, в котором индикатором служит хромат-ион, образующий красно-кирпичный осадок с серебром;
метод Фольгарда, основанный на титровании раствора ионов серебра тиоцианатом калия в присутствии трехвалентного железа, образующего с титрантом красного комплекса в кислой среде;
метод Фаянса, предусматривающий титрование с адсорбционными индикаторами;
метод Гей-Люссака, в котором КТТ определяется по просветлению или помутнению раствора.

Последний метод в последнее время практически не используется.

Способы титрования

прямое;
обратное;
титрование заместителя.

Обратное титрование

Идеальную реакцию удается подобрать не всегда. Чаще всего она медленно протекает, или для нее сложно подобрать способ фиксирования конечной точки титрования, или среди продуктов образуются летучие соединения, из-за чего определяемое вещество частично теряется. Преодолеть эти недостатки можно, используя метод обратного титрования. Для этого к определяемому веществу приливают большое количество титранта, чтобы реакция прошла до конца, а затем определяют, какое количество раствора осталось непрореагировавшим. Для этого остатки титранта от первой реакции (Т1) титруются другим раствором (Т2), и его количество определяется по разности произведений объемов и концентраций в двух реакциях: СТ1VT1-CT2VT2.

Титрование заместителя

Улица Киевян, 16 0016 Армения, Ереван +374 11 233 255

Это интересно: