Точка эквивалентности и конечная точка титрования. Методы установления точки эквивалентности. Метод отдельных навесок и метод пипетирования.

Момент, когда заканчивают титрование, называют точкой конца титрования.

Способы:

1. Т.Э.определяют с помощью индикаторов в-в, которые изменяют окраску вблизи точки экв-ти. Различают индикаторы внутренние (Ф-Ф, лакмус, метилоранж.) они вносятся в анализируемый р-р; внешние (в р-р не вносят, а наносят на капельную углублённую фарфоровую пластинку или на фильтровальную бумагу).

2. Без индикатора. Например, в методе пермангонатометрии в качестве ст.р-ра применяют КМnО₄, он окрашен и от последней его капли весь анализируемый р-р изменяет окраску до бледно розовой.

3. В тех случаях, когда индикатор использовать нельзя используют ФХМА. Кондуктометрическое титрование – по резкому изменению электропроводности р-ра.

Метод пипетирования. Навеску анализируемого в-ва растворяют в мерной колбе, разбавляют водой до метки, перемешивают р-р, пипеткой отбирают аликвотную часть р-ра и титруют. Измерение проводят три раза. Берут средний объём р-ра, пошедший на титрование.

Метод отдельных навесок. Берут отдельные, близкие по величине навески анализируемого в-ва. Растворяют в произвольном объёме воды и целиком титруют получаемые при этом р-ры.

Наиболее воспроизводимые результаты получаются м.о.н. (объём измеряют один раз бюреткой, а в методе пипет. 3 раза: пипетка, колба, бюретка).

m(H₂C₂O₄)= C(1/zKMnO₄)*V(KMnO₄)*M(1/z H₂C₂O₄)

m₁=C₁*V₁*M, m₂=C₂*V₂*M, m₃=C₃*V₃*M

C₁(KMnO₄)=m₁(H₂C₂O₄)/V₁(KMnO₄)*M(1/z H₂C₂O₄), C₂=m₂/V₂*M, C₃=m₃/V₃*M

C_ср=С₁+С₂+С₃/3.

Йодометрический метод анализа. Общая характеристика метода. Ст. р-ры, индикация точки эквивалентности.

Сущность: основан на о-в процессах, связанных с восстановлением иода до иодид ионов, и окисление иодид ионов до свободного иода.

I₂+2e↔2I^-

E⁰I₂|2I^-=0.54В

По сравнению с КМnО₄ и К₂Cr₂О₇ иод является боле слабым окислителем, но иодид ион более сильным восстановителем, чем Мn²⁺ и Сr³⁺.

I₂-элементарный иод проявляет окислительные св-ва в средах близких к нейтральным.

I^--проявляет восст-еы св-ва в кислой среде.

Йодометрическим методом можно измерить как окислители, так и восст-ли. Чувствительный метод, индикатором является крахмал. Его добавляют тогда, когда иода в р-ре остаётся мало (бледно жёлтый окрас).

Стандартные растворы. 1.Р-р тиосульфата натрия Na₂S₂O₃. кристаллическое в-во, приготовленное из приблизительной навески ( т.к. не отвечает требованиям к исходным в-вам). 2.Р-р иода. Можно приготовить из точной массы навески.

Сущность метода кислотно-основного титрования, применение, разновидности. Стандартные р-ры в методе нейтрализации, их приготовление. Установка точной конц-ии ст. р-ра серной к-ты. Написать химизм процесса и расчётные формулы.

Алкалиметрия – измерение кислот.

Ацидиметрия – измерение оснований.

В качестве ст. р-ров используют НСl, Н₂SO₄, NaОН, КОН. Т.к. эти к-ты и гидроксиды не отвечают требованиям, предъявляемым к исходным в-вам, то сначала готовят р-ры с примерной конц-ей: массовая конц-ия, молярную конц-ию. Точную конц-ию устанавливают по исходным в-вам. В качестве исходных в-в для установления точной конц-ии используется бура (тетроборат натрия), Na₂В₄О₇*10Н₂О, Na₂СО₃безводный. В качестве исходных в-в для установки точной конц-ии щелочей используют щавелевую к-ту Н₂С₂О₄*10Н₂О или янтарную Н₂С₄Н₄О₄.

Приготовление ст. р-ра серной к-ты. Для приготовления р-ра к-ты необходимо ареометром измерить массовую конц-ию исходного р-ра к-ты. Кол-во к-ты отмеряем измерительным цилиндром, а объём дист. воды измерительным стаканом.

Установка точной конц-ии ст. р-ра серной к-ты. Приготовление ст. р-ра в-ва Na₂В₄О₇. рассчитать массу навески в-ва Na₂В₄О₇, необходимую для приготовления р-ра с молярной конц-ей эквивалента 0,1 моль/л, V=0,1л.

m (Na₂В₄О₇*10Н₂О)=Vр-ра*С(1/z Na₂В₄О₇*10Н₂О)*М(1/z Na₂В₄О₇*10Н₂О)

М(1/z Na₂В₄О₇*10Н₂О)=М(1/z Na₂В₄О₇*10Н₂О)/2=381,4/2=190,7 г/моль

m (Na₂В₄О₇*10Н₂О)=0,1л*0,1млоь/л*190,7г/моль=1,9070г

рассчитанную навеску взять на аналитических весах перенести в мерную колбу, вместимостью 100см³, разбавить горячей водой, охладить, поставить на объём.

Для установки точной конц-ии ст. р-ра серной к-ты берут аликвот р-ра Na₂В₄О₇*10Н₂О, переносят в колбу для титрования, добавляют дист. воды 20-30мл и 2-3 капли индикатора м/о или ф-ф. С м/оттитруют до перехода окраски из жёлтой в оранжевую; с ф-ф от малинового до обесцвечивания р-ра. Титруют три пробы и берут средний результат. Расчёт ведут по формуле:

С(1/zН₂SО₄)=V(Na₂В₄О₇*10Н₂О)*С(Na₂В₄О₇*10Н₂О)/V(Н₂SО₄)

Химизм процесса:

Na₂В₄О₇+7Н₂О↔4Н₃ВО₃+2NaОН

2NaОН+ Н₂SО₄→Na₂SO₄+2H₂O

Na₂В₄О₇₊Н₂SО₄+5H₂O→4Н₃ВО₃+ Na₂SO₄.

Точность титрования зависит от св-в измеряемого в-ва, св-в индикатора, от точности измерения объёма.

Йодометрический метод анализа. Условия проведения йодометрических измерений. Измерение восст-ля (тиосульфата натрия) методом прямого титрования. Написать химизм процесса и расчётную формулу.

Сущность: основан на о-в процессах, связанных с восстановлением иода до иодид ионов, и окисление иодид ионов до свободного иода.

I₂+2e↔2I^-

E⁰I₂|2I^-=0.54В

По сравнению с КМnО₄ и К₂Cr₂О₇ иод является боле слабым окислителем, но иодид ион более сильным восстановителем, чем Мn²⁺ и Сr³⁺.

I₂-элементарный иод проявляет окислительные св-ва в средах близких к нейтральным.

I^--проявляет восст-еы св-ва в кислой среде.

Йодометрическим методом можно измерить как окислители, так и восст-ли. Чувствительный метод, индикатором является крахмал. Его добавляют тогда, когда иода в р-ре остаётся мало (бледно жёлтый окрас).

Условия проведения йодометрических измерений.

1. иод в-во летучее, поэтому титрование ведут на холоду. При нагревании чувствительность крахмала уменьшается.

2. йодометрическое титрование нельзя проводить в щелочной среде, т.к. I₂взаимодействует со щелочами. I₂+2NaOH↔NaI+NaIO+H₂O. Гипоиодид ион IO^- является более сильным окислителем, чем I₂ и может окислить тиосульфат до сульфат ионов: S₂O₃^2-→SO₄^2-.

3. растворимость иода в воде мала, поэтому при измерении окислителей необходимо применять избыток КI. Это способствует растворению выделенного из реакции иода: КI+I₂→K[I₃].

4. реакция между иодид ионом и окислителем идёт не достаточно быстро, поэтому к титрованию приступают через некоторое время после прибавления ок-ля (р-р оставляют на 5 мин. до завершения реакции).

5. перед началом титрования реакционную смесь оставлять в тёмном месте, т.к. свет ускоряет в кислых р-рах побочную реакцию – окисление иодид ионов до иода кислородом воздуха: 2Na₂S₂O₃+O₂→2Na₂SO₄+2S↓

Прямое титрование. Это измерение восст-ля. Проводя прямое титрование необходимо помнить о летучести иода. Ст. р-ром в прямом титровании является р-р иода, а индикатором крахмал, который добавляют сразу. Титруют до появления светло синей окраски.

Химизм. 2Na₂S₂O₃+I₂→2NaI+Na₂S₄O₆ – тетротионат натрия.

Расчёт : m(Na₂S₂O₃)=V(I₂)*C(1/zI₂)*M(1/z Na₂S₂O₃)

При прямом титровании возможны погрешности, а именно: 1.∆Е – мала, реакция идёт медленно особенно в конце титрования и не успевший прореагировать иод окрашивает крахмал, что приводит к заниженным результатам анализа.2.Восст-ль может окисляться кислородом воздуха, получается заниженный результат.

10.Измерение окислителей йодометрическим методом (К₂С r ₂ О₇, КВ r О₃). Написать уравнения реакций и расчётные формулы.

В-во бромата калия является ок-ем, поэтому его измеряют методом титрования заместителя. К контр. р-ру добавляют р-р H₂SO₄ c C(1/z)=2моль/л, V=0,001-0,010л, р-р KI с ω%=10% и V=0,005л и поставить в тёмное место на 5 мин. для завершения реакции. Титровать Na₂S₂O₃ без индикатора. Когда окркска титруемого р-ра станет бледно-жёлтой прибавить р-р крахмала 1-2 кап. и титровать до исчезновения синей окраски.

Химизм . KBrO₃+KI+H₂SO₄→KBr+I₂+K₂SO₄+H₂O

                  I₂+Na₂S₂O₃→NaI+Na₂S₄O₆

Расчёт . M(KBrO₃)=V(Na₂S₂O₃)*C(1/z Na₂S₂O₃)*M(1/zKBrO₃)

11.Измерение окислителей ( Cu в CuSO ₄ *5 H ₂ O ) и хлороводородной к-ты йодометрическим методом. Написать уравнения реакций и расчётные формулы.

Методом титрования заместителя можно определить медь в медном купоросе. Ст. р-ром титруют не измеряемый компонент, а его заместитель, который выделяется (в эквивалентном кол-ве) при реакции измеряемого компонента с другим специально добавленным реактивом.

Химизм . 2CuSO₄+4KI→2CuI↓+I₂+2K₂SO₄, I₂ – заместитель

                  I₂+2Na₂S₂O₃→2NaI+Na₂S₄O₆

Расчёт : m(Cu)=V(Na₂S₂O₃)*C(1/z Na₂S₂O₃)*M(1/zCu), Z=1, Cu²⁺+1e→Cu.

Измерение хлороводородной к-ты.

Химизм. КIO₃+5KI+6HCl→3I₂+6KCl+3H₂O

                  I₂+2Na₂S₂O₃→2NaI+Na₂S₄O₆.

Расчёт. M(HCl)=V(Na₂S₂O₃)*C(1/z Na₂S₂O₃)*M(1/zHCl).