Методы кислотно-основного титрования. Основное ур-е метода. Рабочие р-ры. Стандартные р-ры. Индикаторы. Расчеты Использование метода
Кислотно-основное титрование — титриметрические методы определения концентрации кислот или оснований, основанные на реакции нейтрализации. Титрование раствором щелочи называется алкалиметрией, а титрование раствором кислоты — ацидиметрией.
Методы кислотно-основного титрования основаны на использовании реакции между кислотами и основаниями. В зависимости от титранта различают ацедиметрическое и алкалиметрическое титрование. В методе ацедиметрического титрования в качестве титрантов применяют 0,1 или 0,01 н. растворы HCI, H2SO4. В методе алкалиметрического титрования– 0,1 и 0,01 н. растворы NaOH, KOH.
Ацидиметрическое(абочий р-р к-та) титрование применяют для определения сильных и слабых оснований, солей слабых кислот и органических соединений, обладающих основными свойствами.
Алкалиметрическое(рабочий р-р основание) титрование применяют для определения сильных и слабых кислот, кислых солей, солей слабых оснований и органических соединений, обладающих кислыми свойствами (кислоты, фенолы).
Системы титрований:
1.Сильн осн – сильн к-та
2. Сильн. К-та – сильн осн
3. Слаю к-та – сильн осн
4.Слаб осн – сильн -та
Определение точки эквивалентности в кислотно-основном титровани проводят разными способами: химическими индикаторами и физико-химическими методами – по изменению рН среды, электрической проводимости раствора, изменению оптических свойств раствора и др.
Индикаторы: Метиловый оранжевый: красная→желтая; Метиловый Красный красная→желтая; Фенолфталеин бесцветная→малиновая; Лакмус
Алкалиметрия. Использование метода для анализа веществ.
Если рабочим раствором является раствор основания, то метод называется алкалиметрией.
В алкалиметрии в качестве титрантов применяют растворы сильных оснований, таких как гидроксиды калия, натрия, бария, а также четвертичного аммониевого основания R4NOH. В неорганическом количественном анализе чаще всего используют NaOH и KOH, а в органическом KOH и R4NOH.
Стандартизацию приготовленных растворов оснований проводят по дигидрату щавелевой кислоты H2C2O4 *2H2O, бензойной C6H5COOH ,а также янтарной HOOCCH2-CH2COOH, сульфаминовой H2N-SO3H кислотам , гидрофталату калия HOOC-C6H4-COOK и ряду других веществ.
HOOC-COOH+2KOH=KOOC-COOK+2H2O
C6H5COOH+KOH=C6H5COOK+H2O
H2NSO3H+KOH=H2NSO3K+H2O
KOOC-C6H4-COOH+KOH=KOOC-C6H4-COOK+H2O
44. Ацидиметрия.Использование метода для анализа веществ.Рабочим раствором(титрантом)явл.р-р сильной к-ты(HCl,H2SO4,HNO3); (от лат.acidus-кислый). Используется для определения концентрации(содержания):
А)щелочей:NaOH+2HCl=NaCl+2H2O
Б) слабых оснований: NH3+HOH+HCl=NH4CL+H2O
В)образованных щелочами и слабыми кислотами (Na2CO3, K3PO4 и др):
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 (щелоч.среда).
Стандартные р-ры всех указанных кислот приготавл.не по точной навеске, а путем стандартизации ранее приготовл.р-ров приблизительно необходимой концентрации. Стандартизацию к-т проводят по безводному карбонату (Na2CO3); декагидратутетрабората натрия (Na2B4O7*10H2O); иодиту калия (KIO3):
Na2CO3+2HCL=2NaCL+CO2+H2O
Na2B4O7+2HCL+5H2O=4H3BO3+2NaCL
KIO3+6HCL+5KI=3I2+6KCL+3H2O
Общая характеристика окислительно-восстановительного титрования. Классификация.
В ОВТ используются реакции, связанные с изменением степени окисления реагируемых веществ, т.е. реакция окисления и восстановления. Все методы в ОВТ основаны на колич. окислении или восстановлении анализируемого вещества. Другое название этих методов – оксидиметрия, редоксиметрия – происходит от названия нач.слогов окисл. и восстан.
Методы в ОВТ классифиц-т в соответствии с примененяемым титрованным раствором. Наиболее распространенные из них:
1. Пермангонатометрия – определение основано на использовании реакций окисления раствором KMnO4
2. Йодометрия - определение основано на использовании растворов I2 или I—ионов.
3. Хроматометрия – определение основано на использовании растворов дихромата или хромата К, а иногда Cr2O3
4. Броматометрия – основано на использовании реакций раствором KBr
Для расчетов в титриметрических методах с использованием ОВР необходимо знать молярные концентрации и массы эквивалента.
Эквивалент в-ва в реакциях окисления-восстановления – условная частица, приходящаяся на один принятый или отданный электрон.
Молярная масса эквивалента вещества – масса одного моля эквивалентов этого в-ва.
В титриметрических методах, основанных на проведении реакции О-В, для обнаружения конечной точки титрования разные приемы:
· Исчезновение или появление окраски титранта или титруемого вещества
· Специфические и окислительно-восстан. индикаторы
· Инструментальные методы
Так, при титровании р-ра KMnO4 окончание титрования определяют по появлению розового окрашивания при появлении одной лишней капли избытка титранта.
ОВИндикаторы - в основном органические соединения, способные в окислению или восстановлению. Их окисленная и востановленная формы имеют разные окраски. Индикаторами этого типа являются, например, дифениламин, салициловая к-та и т.д.