Реферат Курсовая Конспект
Основные положения - раздел Химия, Химические методы количественного анализа Титриметрические Методы Анализа Основаны На Точном Измерении ...
|
Титриметрические методы анализа основаны на точном измерении объема стандартного раствора реагента R (титранта), израсходованного на реакцию с определяемым веществом X:
Основной операцией метода является титрование – процесс постепенного прибавления небольших количеств титранта R к определяемому веществу X до момента, когда все вещество X прореагировало. Момент окончания реакции между X и R фиксируют визуально по аналитическому эффекту (изменение, появление или исчезновение окраски).
В титриметрическом анализе применяют стандартные (известна их точная концентрация) и вспомогательные растворы.
Стандартные растворы готовят с использованием аналитических весов и точной мерной посуды. К точной мерной посуде относятся бюретки, пипетки и мерные колбы.
Концентрацию стандартных растворов записывают с точностью до 4 значащих цифр.
В титриметрии используются следующие способы выражения концентрации растворов.
1. Молярная концентрация – количество моль вещества в 1 л раствора. Например, С (H2SO4) = 0,1230 моль/л.
2. Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) – количество моль эквивалентов вещества в 1 л раствора. Например, С ( H2SO4) = 0,1000 моль/л,
С ( KMnO4) = 0,05000 моль/л.
3. Титр – количество граммов вещества X в 1 мл раствора:
Для перевода титра в нормальную концентрацию используют формулу
где C (X) – молярная концентрация эквивалента вещества X, Мr (X) – молярная масса эквивалента вещества X. Например, Т (H2SO4) = 0,001234 г/мл.
4. Титр по определяемому веществу – количество граммов определяемого вещества X, которое можно оттитровать 1 мл раствора титранта R:
Для перевода титра по определяемому веществу в нормальную концентрацию используют следующую формулу:
где C (R) – молярная концентрация эквивалента раствора R, Mr (X) – молярная масса эквивалента вещества X, – фактор эквивалентности вещества X в данном определении. Например, Т(HСl/CaCO3) = 0,008000 г/мл, т. е. 0,008000 г CaCO3 можно оттитровать 1 мл раствора HCl (или 0,008000 г CaCO3 эквивалентны 1 мл раствора HCl).
Вспомогательные растворы готовят с использованием технических весов и посуды для приближенного измерения объемов (мерные цилиндры, мерные пробирки, мензурки). Концентрацию вспомогательных растворов записывают с точностью менее 4 значащих цифр.
Расчет результатов титриметрического анализа основан на законе эквивалентов:
ν (X) = ν (R).
Другие формы записи закона эквивалентов:
При проведении расчетов в титриметрии используют фактор эквивалентности fэкв = и молярную массу эквивалента Mr(X). Для их определения необходимо учитывать тип протекающей реакции.
1. В кислотно-основном взаимодействии фактор эквивалентности показывает, какая доля частицы соответствует в данной реакции одному иону Н+. Например, fэкв (CaCO3) в реакции
CaCO3 + 2H+ + 2Cl– = H2CO3 + Ca2+ + 2Cl–.
равен , а молярная масса эквивалента Мr ( CaCO3) = = Мr (CaCO3) · .
2. В окислительно-восстановительных реакциях фактор эквивалентности показывает, какая доля частицы соответствует в данной реакции одному электрону. Для примера определим факторы эквивалентности ионов S2O32– и S4O62– на основании полуреакции
S4O62– + 2ē D 2S2O32–.
Из полуреакции видно, что fэкв(S2O32–) = 1, а fэкв(S4O62–) = = = . Тогда Мr ( S2O32–) = М r (S2O32–) и
Мr (S4O62–) = М r (S4O62–) · .
3. В реакциях комплексообразования фактор эквивалентности определяют исходя из стехиометрии реакции. Например, в реакциях комплексообразования с участием ЭДТА (комплексон III, трилон Б) независимо от заряда иона металла фактор эквивалентности и катиона металла, и ЭДТА равен . В реакции образования комплексонатов:
H2Y2– + Меn+ D Ме Y2– + 2 Н+
выделяется 2Н+. Отсюда следует, что fэкв(ЭДТА) = fэкв(Меn+) = .
Расчеты результатов анализа зависят от способов титрования. Различают методы прямого титрования, обратного титрования и титрования заместителя.
В методе прямого титрования определяемое вещество непосредственно реагирует с титрантом. По закону эквивалентов
C (X) · V (X) = C (R) · V (R)
можно установить молярную концентрацию эквивалента определяемого вещества X, если известны C (R), V (R) и V (X). Тогда масса определяемого вещества X равна
m(X) = C (X) · V (X) · Mr (X).
Метод обратного титрования заключается в прибавлении к раствору анализируемого вещества X избытка точно известного объема V(R1) стандартного раствора R1 с молярной концентрацией эквивалента C (R1). Затем непрореагировавший избыток R1 оттитровывают стандартным раствором титранта R2.
Схема титрования:
Количество молей эквивалента определяемого вещества равно разности между количеством молей эквивалента веществ R1 и R2:
ν (R2) = νост (R1);
ν (X) = νисх (R1) – νост (R1).
В методе титрования по заместителю к определяемому веществу X добавляют неточно отмеренный избыток реагента B, вступающего с ним в реакцию. Затем продукт взаимодействия (заместитель) оттитровывают титрантом R.
Схема титрования:
Количество молей эквивалента определяемого вещества при титровании заместителя всегда равно количеству молей эквивалента титранта:
ν (R) = ν (P1) = ν (X).
3.2. Техника выполнения основных операций
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ... ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Н А Коваленко Г Н Супиченко Химические методы количественного...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные положения
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов