Тема лекции: Титриметрический анализ

План лекции:

1. Сущность и требования к реакциям титриметрического анализа.

2. Закон эквивалентов. Основные величины, используемые в титриметрическом анализе.

3. Титрование, его способы.

4. Расчеты в титриметрическом анализе.

5. Классификация методов титриметрического анализа.

6. Мерная посуда.

Титриметрический анализ (1800 г. Гей-Люссак) – метод химического анализа, основанный на измерении объема реактива точно известной концентрации, затраченного на реакцию с определяемым веществом.

Ранее этот вид анализа называли объемным в связи с тем, что наиболее распространенным в практике способом определений является точное измерение объема раствора точно известной концентрации, затраченного на реакцию с определяемым веществом.

В титриметрическом анализе предъявляются определенные требования к реакциям между рабочим и анализируемым раствором:

Ø реакция должна быть необратима;

Ø скорость реакции должна быть высокой: капля добавленного рабочего раствора должна вступить в реакцию с определяемым веществом за 1-3 секунды

Ø должны отсутствовать побочные продукты

Ø должна четко фиксироваться точка эквивалентности.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, она не может быть использована в титриметрическом анализе.

Основные понятия титриметрии:

1. Титрант (стандартный, рабочий, титрованный раствор)–раствор с точно известной концентрацией.

2. Титрование–процесс приливания стандартного раствора к определяемому веществу.

3. Анализируемый раствор (определяемый) -раствор с неизвестной концентрацией.

4. Точка эквивалентности–момент титрования, при котором достигнуто эквивалентное соотношение реагирующих веществ.

5. Индикатор - вещество, меняющее свою окраску в точке эквивалентности.

Рабочие растворы, или титранты, используемые для последующего титрования, вначале необходимо приготовить.

Титранты можно готовить двумя способами:

1. Растворение точной навески: навеску взвешивают и растворяют в мерной колбе в точном объеме растворителя, доводя водой до метки.

Таким способом готовят раствор только для веществ, отвечающих определенным требованиям:

Ø вещество должно быть химически чистым

Ø состав вещества должен строго отвечать формуле

Ø вещество не должно взаимодействовать с кислородом, СО2 и влагой воздуха

Примеры растворов, которые можно приготовить растворением точной навески: щавелевая кислота, бура (Na2B4O7·10H2O), бихромат калия и т.д.

2. из фиксанала: фиксанал (стандарт-титр) – раствор, запаянный в ампулу, с точно известной концентрацией. Содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу на 1 л, после чего растворяют вещество и доводят объем водой до метки. Стандарт-титры выпускаются промышленностью.

Примеры растворов, которые можно приготовить из фиксанала: NaOH, KOH, HCl и т.д.

Закон эквивалентов. Основные величины,

Используемые в титриметрическом анализе.

К реакциям, используемым в титриметрическом анализе, применим закон эквивалентов: если реакция проведена до конца, число эквивалентов определяемого компонента равно числу эквивалентов реагента.

Математическая запись закона эквивалентов выглядит следующим образом:

С1 · V1 = С2· V2

Х – определяемое вещество

Таблица 3 – Основные величины, используемые в титриметрии

Величина Единицы измерения Обозначение Характеристика
эквивалент     реальная или условная частица вещества X, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции одному электрону
Фактор эквивалентности   F(x) F(Н2SO4) = 1/2 F(КОН) = 1 (или Э) число, обозначающие, какая доля реальной частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции.
Молярная масса эквивалента г/моль М(экв.Х) или Э(х) Произведение фактора эквивалентности вещества Х на молярную массу вещества Х
Молярная концентрация моль/дм3 С отношение количества вещества (X), содержащегося в растворе, к объему этого раствора
Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) моль/дм3 С(Fэкв(Х), чаще – N (нормальность) отношение количества вещества эквивалента в системе к объему этого раствора
Титр г/см3 Т масса вещества, содержащегося в одном кубическом сантиметре раствора (один раствор)
Титр по определяемому веществу г/см3 Тр.в./о.в. ТНСl/КОН Масса определяемого вещества, эквивалентная массе рабочего вещества, содержащегося в 1 мл рабочего раствора
Массовая доля % ω отношение массы данного компонента, содержащегося в системе, к общей массе этой системы
Поправочный коэффициент   К Отношение практической концентрации к стандартной концентрации

Молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация), титр, титр по определяемому веществу, массовая доля – основные способы выражения концентрации раствора.

Наши рекомендации