Вычисления в титриметрическом анализе

При изучении данной темы основное внимание следует обратить на классификацию методов объемного анализа по типу химической реакции, лежащей в основе титрования, не путать реакцию, определяющую титрование и лежащую в основе пробоподготовки. Так как в титриметрии используют стандартные растворы титрантов с известной концентрацией, важно твердо знать способы выражения концентраций и уметь делать пересчеты концентраций и расчеты, связанные с приготовлением стандартных растворов и их разбавлением. В аналитической химии используют следующие способы выражения концентраций: молярная, молярная концентрация эквивалента, титр и титр по определяемому веществу. В таблице 1 приведены основные способы выражения концентраций и пересчеты одной концентрации в другую.

В основе всех количественных расчетов результатов анализа лежит закон эквивалентов. Число молей эквивалентов определяемого вещества равно числу молей эквивалентов титранта. Важно правильно определять фактор эквивалентности веществ, реагирующих в процессе титрования, так как условия титрования могут быть различными.

Например, в кислотно-основном методе фактор эквивалентности может определяться используемым индикатором. Следует различать какой метод – прямого титрования или титрования по избытку используется в данном определении. В прямом титровании всегда используют один стандартный раствор - титрант, в методе обратного титрования - два титранта. Определив способ титрования, соответствующим образом составляется выражение закона эквивалентов. Число молей эквивалентов титранта целесообразно определять, используя заданную концентрацию титранта, титр или титр по определяемому веществу, не проводя лишних пересчетов от одной концентрации к другой. Все расчеты в объемном анализе проводят с точностью в четыре значащие цифры.

Количество определяемого вещества в титриметрическом анализе рассчитывают несколькими способами:

1. По нормальности раствора титранта [ Н(В)].

2. По титру раствора титранта [Т(В)] или по титру, выраженному по определяемому веществу [Т(В/А) ].

3. С помощью поправочного коэффициента [К].

При вычислениях в титриметрическом анализе приняты следующие обозначения: m(нав) – масса навески образца анализируемого вещества, г;

ЭМ – эквивалентная масса, г/моль;

Н(А) – нормальность раствора определяемого вещества, моль/л;

Т(А) – титр раствора определяемого вещества, г/мл;

V(А) – аликвотная часть раствора определяемого вещества, мл;

m(А) – содержание определяемого вещества в анализируемом образце, г;

V(К) – общий объем анализируемого раствора, мл;

Н(В) – нормальность раствора титранта, моль/л;

Т(В) – титр раствора титранта, г/мл;

Т(В/А) – титр раствора титранта по определяемому веществу, выраженный в граммах определяемого вещества А, эквивалентного количеству вещества В, содержащегося в 1 мл раствора титранта В, г/мл;

К(В) – поправочный коэффициент раствора титранта;

m(В) – масса вещества в растворе титранта, г;

V(В) – объем раствора титранта, мл.

Способы титрования.

Прямое титрование.

При прямом титровании титрант непосредственно добавляют к титруемому веществу. Такой способ применим только при выполнении всех требований, перечисленных выше.

2. Обратное титрование (с избытком), используется при медленно протекающей реакции.

Если скорость реакции мала, или не удается подобрать индикатор, или наблюдаются побочные эффекты, например потери определяемого вещества вследствие летучести, можно использовать прием обратного титрования: добавить к определяемому веществу заведомый избыток титранта Т₁, довести реакцию до конца, а затем найти количество непрореагировавшего титранта титрованием его другим реагентом Т₂ с концентрацией с₂. очевидно, что на определяемое вещество затрачивается количество титранта Т₁, равное разности с_Т1V_T₁ – c_T₂V_T₂.