Виды титрования в перманганатометрии. Привести примеры, химизм реакций, расчётные формулы.

17.Измерение массовой доли MnO ₂ в пиролюзите перманганатометрическим методом анализа. Написать химизм процесса, расчётную формулу.

Титрование по остатку. Два ст. р-ра: KMnO₄ и р-р восст-ля, имеющий потенциал меньше, чем у определяемого ок-ля.

К измеряемому ок-лю добавляют из бюретки избыточный, но точно отмеренный объём рабочего р-ра восст-ля. Избыток восст-ля оттитровываем р-ром KMnO₄.

Химизм . MnO₂+H₂C₂O₄+H₂SO₄→MnSO₄+2CO₂+2H₂O

                  H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄→10CO₂+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O/

Расчёт .ω%(MnO₂)=[V(H₂C₂O₄)*C(1\zH₂C₂O₄)-V(KMnO₄)*C(1/zKMnO₄)]M(1/zMnO₂)*100%/m(нав)

M(MnO₂)=[V(H₂C₂O₄)*C(1\zH₂C₂O₄)- V(KMnO₄)*C(1/zKMnO₄)]M(1/zMnO₂).

Хроматометрический метод анализа. Сущность, ст. р-ры. Индикация точки эквивалентности. Защитная смесь Кнопа, её состав, назначение компонентов.

В основе метода лежит ОВР. Cr₂O₇+14H⁺→2Cr³⁺+7H₂O (восст-ие).

Е⁰_Cr2O7/2Cr3+=1.33В.

K₂Cr₂O₇ сильный окислитель, с его помощью измерить все в-ва, у которых стандартный электродный потенциал меньше 1,33В. Для проведения анализа необходима кислая среда.

Достоинства метода. 1. K₂Cr₂O₇ отличается высокой устойчивостью. Р-р готовят из точной навески из химически чистого K₂Cr₂O₇.

m(K₂Cr₂O₇)=V(р-ра)*C(1/z K₂Cr₂O₇)*M(1/z K₂Cr₂O₇). 2. Можно титровать ионы Fe в присутствии хлорид ионов, т.к. их ЭВП примерно равны Е⁰_Cr2/2Cr-=1.35В.

Недостаток. При титровании р-ром K₂Cr₂O₇ образуются ионы зелёного цвета – Cr³⁺ -, что мешает индикации точки эквивалентности.

Индикаторы. Для фиксирования точки экв-ти применяются редокс-индикаторы. Ок-ая и восст-ая формы индикатора имеют разные окраски. Наиболее часто применяют: дифениламин, дифениламиносульфанат натрия, фенилантрониловая к-та. Е⁰_диф-на=0,76В.

При титровании K₂Cr₂O₇ окраска дифениламина изменяется от бесцветной до фиолетовой (восст-ая ф. - бесцветная, ок-ая ф. - фиолетовая). Если потенциал измеряемых ионов и индикатора близки между собой, то и реакции их пойдут почти одновременно. Изменение окраски индикатора может произойти задолго до точки экв-ти, чтобы этого не произошло надо понизить о-в потенциал пары Fe³⁺/Fe²⁺. Для этого надо уменьшить конц-ию ионов Fe³⁺, связа его в бесцветный комплекс фосфорной кислотой. Н₃[Fe(PO₄)₂].

Смесь Кнопа. В состав входят Н₂SO₄+H₃PO₄. Серная – для серы, фосфорная – уменьшить потенциал Fe, чтобы реакция пошла вперёд; используют с индикатором дифениламин или дифениламинсульфонат натрия.∆Е_р=Е_ок-ля-Е_{восст-ля}

∆Е_р1=E⁰_{K2Cr2O7/2Cr3+}-E⁰_Fe3+/Fe2+. ∆Е_р2=Е⁰_{Cr2O72-/2Cr3+}-E⁰_{индикатора}.

Е_Fe3+/Fe2+=E⁰_Fe3+/Fe2++0.059/n(1)*lg*[Fe³⁺]/[Fe²⁺].

Теоретические основы трилонометрического метода анализа. Приготовление ст. р-ра в-ва комплексона( III ). Установка точной конц-ии ст. р-ра в-ва трилона Б. применение трилонометрического метода анализа.

Метод основан на реакциях комплексообразования. К простейшим комплексонам относятся производные аминокарбоновых к-т: комплексон I, II и III – двунатриевая соль этилен диамин тетроуксусной к-ты. Na₂ [H₂Тр.Б]. метод на применение аминокарбоновых к-т и их солей. Одна молекула комплексона III реагирует только с одним ионом металла (не зависимо от степени ок-ия), т.к. 2 иона трилона Б замещается на металл любой степени ок-ия. Ме³⁺+ Na₂ [H₂Тр. Б]→Na₂[MeТр.Б]+2Н⁺+2Na⁺, Ме²⁺ или Ме⁴⁺.Z=2.

Z комплексона равно 2, т.к. выделяется при реакции 2 иона водорода.

Точку экв-ти устанавливают с помощью индикаторов. Некоторые индикаторы не устойчивы при хранении, поэтому применяют свежеприготовленные р-ры или сухие индикаторные смеси. Наиболее часто используют индикаторы: кислотный хром тёмно-синий и эриохром чёрный или хромоген, мурексид.

Приготовление ст. р-ра в-ва комплексона III . Комплексон III (трилон Б) не отвечает требованиям, предъявляемым к исходному в-ву. Ст. р-р готовят из приблизительной навески. Рассчитать массу навески комплексона III, необходимую для приготовления р-ра с С(1/z)=0,05моль/л, V=0,2л. Массу навески взвесить на тех. весах, растворить в дист. воде. Объём воды отмерить измерительным стаканом.

m(Тр. Б)=V(р-ра)*С(1/z)*М(1/zТр. Б).

Установление точной конц-и ст. р-ра трилона Б. Устанавливают по ст. р-ру в-ва сульфата магния MgSO₄ с молярной конц-ей 0,05моль/л. Взять аликвоту сульфата магния 0,01л, перенести в колбу для титрования, примерно вдвое разбавить водой, 0,005л аммиачной буферной смеси, 7-8 капель индикатора хромогена синего, титровать ст. р-ром трилона Б до перехода винно-красной окраски в синюю.

С(1/2 Тр.Б)=V(MgSO₄)*С(1/2 MgSO₄)/V(Тр. Б)=моль/л.

Применяется в заводских лабораториях, определения содержания многих Ме, применяется для анализа доломита СаСО₃ и МgСО₃, для смягчения воды – жёсткость воды обуславливается содержанием Са²⁺ и Мg²⁺. При добавлении трилона Б получается комплексное соединение и вода становится мягче. Для определения жёсткости воды. В теплоэнергетике для отмывки накипи в трубах, котлах. В медицине добавляют к крови, способствующей сохранности крови, диагностика раковых заболеваний ( в крови нет цинка), для смыва радиоактивных в-в.

ФХМА.

Сущность фотометрического анализа и область применения. Основной закон светопоглощения. Пропускание и оптическая плотность. Молярный коэф-нт светопоглощения, его физический смысл и значение.

Фотометрический метод анализа основан на избирательном поглощении (абсорбции) света анализируемым р-ром.в основе фотометрии лежит закон Бугера – Ламберта - Бера А=ЕСL, где А – оптическая плотность; Е – коэффициент поглощения, индивидуален для каждого соединения и показывает чувствительность метода; L – толщина слоя, кюветы; С – конц-ия в-ва. Закон: оптическая плотность р-ров при прочих равных условиях прямо пропорциональна конц-ии в-ва и толщине поглощающего слоя.

Молярный коэф-нт. Численное значение молярного коэф-та поглощения равно оптической плотности такого р-ра, конц-ия которого равна 1 грамм-моле (моль) в 1 л, при толщине поглощающего слоя в 1см. МКП не зависит от конц-ии в-ва при прохождении света данной длины волны. Величины МКП различны для р-ров разных соединений и колеблются в широких пределах: от единиц до сотен тысяч. МКП поэтому является мерой чувствительности колориметрических реакций. Чем больше величина МКП, тем выше чувствительность колориметрического определения. МКП можно рассчитать по результатам измерения оптической плотности р-ра данной конц-ии. Е=А/СL.