Стандартизация растворов титрантов.

Под СТАНДАРТИЗАЦИЕЙ РАСТВОРА ТИТРАНТА понимают установление его точной концентрации с относительной погрешностью обычно не превышающей 0,1%.

Различ. станд. р-ры 1-ого и 2-ого рода.

Р-ры 1-ого рода называют приготовленными, а р-ры 2-ого рода – установленными.

Приготовленные р-ры точной концентрации получают растворением точной навески с тщательно очищенного исходного вещества в определённом объёме растворителя (воды). Так готовят титрованный водный р-р NaCl. Но многие р-ры (HCl) так приготовить нельзя. В таких случаях готовят р-р титранта, концентрация которого известна лишь приблизительно, а затем его стандартизируют, т.е. устанавливают концентрацию точно. При этом применяют специальные установочные вещества, так называемые СТАНДАРТЫ. Эти вещества должны иметь состав точно отвечающий химической формуле, быть устойчивыми на воздухе и иметь по возможности большую молярную массу эквивалента. Они должны быть достаточно доступными и легко очищаться от примесей.

Реакция титранта с р-ром установочного вещества должна отвечать требованиям, которые предъявляют к титрометрическим реакциям. Например, р-ры NaOH и KOH часто стандартизируют по бифталату калия:

Как правило стандартизацию стремятся проводить в тех же условиях, какие будут при выполнении анализа и использовать для этого по возможности тоже вещество, которое будет анализироваться в дальнейшем. После установления точной концентрации установочного р-ра его можно использовать как титрант.

Точка эквивалентности

ЭКВИВАЛЕНТ – некая реальная или условная частица числа Х, которая в данной кослотно-основной реакции эквивалентна 1 иону Н⁺ (реже иону ОН^-) или в данной реакции окисления-восстановления эквивалентна 1 электрону.

Под условной частицей (структурным элементом) понимают как реально существующие частицы (электроны, ионы, атомы, молекулы), так и доли этих частиц, иногда их группы.

Фактор эквивалентности и эквивалент данного вещества являются непостоянными величинами, а зависят от стехиометрии реакции, определяющей число ионов водорода в реакции либо число полученных или отданных электронов в реакции.

Точка эквивалентности (в титриметрическом анализе) — момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце. Точкой эквивалентности называется момент, наступающий в ходе титрования, когда реагирующие вещества полностью прореагировали. В этот момент они находятся в эквивалентных количествах, т.е. достаточных для полного, без остатка, протекания реакции.

Точка конца титрования

В точке эквивалентности наблюдается резкое изменение электропроводности.

Титрование проводят до точки конца титрования, когда с помощью приборн.методов устанавливают соответствие эквивалентности титранта и титруемого вещества. Точка конца титрования соответствует точному объему добавленного титранта, кот. не меньше эквивалент-го объема титранта, т.е. равно или чуть больше, эта точка устанавливается индикатор.методами, физико-хим.инструм-ми методами.

В индикаторных методах чаще всего исп.цветной индикатор, кот.изменяет свой цвет.

Кривые титрования

Кривая титрования – это график зависимости pH, оптической плотности или каких-либо других характеристик титруемого раствора (ось ординат) от объема добавленного титранта (ось абсцисс). Масштаб оси абсцисс всегда линейный, а оси ординат может быть линейным или логарифмическим. Линейный масштаб удобен для тех методов контроля за титрованием (спектрофотометрия, амперометрия), в которых контролируемый параметр меняется с концентрацией линейно, а логарифмический – в случае логарифмического изменения (например, при потенциометрии с ионоселективным электродом). Логарифмический масштаб часто используют при визуальном определении конечной точки титрования, поскольку именно в этом масштабе наиболее наглядно проявляется резкое изменение свойств раствора вблизи точки эквивалентности.

КРИВЫЕ ТИТРОВАНИЯ сильной кислоты сильным основанием (а) и слабой кислоты (pKa = 5) сильным основанием (б) для разных концентраций определяемого вещества.

Способы титрования

В титриметрии испол. 3 способа титрования: прямое, обратное и по заместителю.

Прямое титрование – титров. р-ра опред.вещества А непосредственно р-м титранта В. Его применяют в том случае, если р-я между А и В протекает быстро. Содержание комп-та А при прямом титр-нии титрантом В рас-ся на основе р-ва п(А)=п(В). В кач-ве примера определ.в-ва сп-м прямого тит-я след.р-я титр-я:

CH₃COOH + NaOH CH₃COONa + H₂O

n (CH₃COOH)=n (NaOH)

Обратное титр-е зак-ся в добавлении к опред.в-ву А избытка точно известного к-ва станд.р-ра В и после завершения р-ии между ними осущ.титров-е ост-гося кол-ва в-вар-м титранта В’. Этот способ применяют в тех случаях, когда р-я между А и В протек.нед.быстро, либо нет подх-гоиндикатора для фиксир-я точки экв-ти этой реакции. Пример:

CaCO₃ + 2HCl (из-к) CaCl₂ + CO₂ + H₂O

HCl (ост) + NaOH NaCl + H₂O

n(1/2 CaCO₃)=n(HCl)- n(NaOH)

Титрование по заместителю з-ся в титр-ии титрантом В не опред.в-ва А, а экв-го ему кол-ва з-ля А’, получив-гося в рез-те предвар.провед-й р-ии между опред.в-м А и каким-либо реагентом. Титров-е по з-лю примен.обычно в тех случаях, когда невозможно провести прямое титрование.

К-во молей эк-та опред-го в-ва титр-ии з-ля всегда равно к-ву молей эк-та титранта п(А)=п(В)=п(А’). пример:

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ Cr₂(SO₄)₃ + 3I₂ (з-ль) + 4K₂SO₄ + 7H₂O

I₂ + 2Na₂S₂O₃ 2NaI + Na₂S₄O₆

n(K₂Cr₂O₇)= n(I₂)= n(Na₂S₂O₃)