Общая характеристика метода окислительно-восстановительного титрования
Окислительно-восстановительное титрование (редоксиметрия или оксидиметрия) основано на использовании реакций окисления-восстановления. Окислители титруют восстановителями, а восстановители – окислителями. При применении окислительно-восстановительных реакций в титриметрическом анализе следует помнить об особенностях их протекания, осложняющих проведение окислительно-восстановительного титрования. Одной из таких особенностей является обратимость окислительно-восстановительных реакций. Поэтому в некоторых случаях необходимо создавать условия, при которых обратимость реакции будет минимальной. Это удается регулированием рН раствора, как, например, в случае определения мышьяка (3+) иодометрическим методом: AsO-2 + I2 + 2H2O HAsO2-4 + 2I- + 3H+ Данная реакция обратима. Чтобы сдвинуть равновесие реакции вправо, титрование арсенитов проводят при рН 8 в присутствии NaHCO3. В редоксиметрии следует учитывать скорость протекания окислительно-восстановительных реакций. Как известно, медленно протекающие реакции непригодны для титрования, т. к. оно в этом случае затянулось бы и не могло бы быть выполнено достаточно точно. Скорость реакций окисления-восстановления часто невелика. Поэтому для окислительно-восстановительных процессов важное значение имеет ускорение реакций. Оно может быть достигнуто повышением температуры, изменением концентрации реагирующих веществ, применением катализаторов. Например, реакция окисления сурьмы (3+) броматом калия в кислой среде при комнатной температуре протекает очень медленно: BrO-3 + 3[SbCl5]2 + 6H+ + 3Cl-=Br- = 3[SbCl6]- = 3H2O Поэтому броматометрическое титрование сурьмы (3+) проводят при 70-80 º. В этих условиях скорость реакции значительно увеличивается. В методе йодометрического титрования медленно протекающая реакция 6I- +Cr2O27 + 14H+ = 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O может быть ускорена повышением концентраций H+- и I --ионов в растворе. Скорость окислительно-восстановительной реакции может значительно увеличиваться в присутствии катализаторов. Например, для реакции 2Mn2+ + 5S2O2-8 + 8H2O = 2MnO-4 = 10HSO-4 + 6H+ катализатором служат Ag>+-ионы. Особый вид каталитических явлений состоит в образовании катализатора во время самой реакции окисления-восстановления. Такие процессы называются автокаталитическими. Так, например, реакция окисления щавелевой кислоты перманганатом протекает очень медленно. При приливании стандартного раствора перманганата титруемый раствор щавелевой кислоты в сернокислой среде долгое время не обесцвечивается, несмотря на большую разность потенциалов: Однако по мере накопления Mn2+-ионов окраска раствора, вызываемая MnO-4 -ионами, быстро исчезает вследствие их восстановления оксалат-ионами. Таким образом, Mn2+ -ионы играют роль автокатализатора в данной реакции. Окислительно-восстановительные процессы могут осложняться протеканием индуцированных (сопряженных) реакций, т. е. таких реакций, которые в измеримой степени протекают в системе под действием другого взаимодействия. Например, в перманганатометрическом определении железа (2+) в среде соляной кислоты основная реакция MnO-4 + 5Fe2+ + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O индуцирует (вызывает) не протекающую в разбавленных растворах побочную реакцию 2MnO-4 + 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O К индуцированным реакциям можно отнести окисление сульфитов кислородом воздуха в присутствии йода; окисление в кислой среде арсенитов перманганатом в присутствии Mn2+; окисление йодидов нитратами в кислой среде в присутствии цинка; окисление арсенитов броматом калия в присутствии сернистой кислоты и т. д. Индуцированные реакции могут привести к получению неверных результатов анализа. Поэтому такие реакции стараются подавить или создать условия, препятствующие их протеканию. Так, при определении железа (2+) методом перманганатометрии реакцию титрования проводят в сернокислой среде или добавляют защитную смесь (например, смесь Циммермана-Рейнгардта, состоящую из MnSO4, H2SO4 и H3PO4). Протекание индуцированных реакций обусловлено тем, что основные реакции обладают сложным механизмом, связанным с образованием промежуточных продуктов, некоторые из которых могут участвовать в побочных реакциях с другими присутствующими веществами. Во многих случаях механизм индуцированных реакций окончательно не установлен. В настоящее время разработано свыше 50 методов окислительно-восстановительного титрования. Их называют по типу применяемого титранта. Наиболее широкое распространение получили следующие виды редоксиметрии: перманганатометрия – титрант – раствор KMnO4; дихроматометрия – титрант – раствор K2Cr2O7; йодометрия – титрант &nadsh;I2 и Na2S2O3; броматометрия – титрант – раствор KBrO3; цериметрия – титрант – Ce(SO4)2; титанометрия – титрант – TiCl3 и др.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (786)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |