Закон эквивалентов

ОБЪЕМНЫЙ АНАЛИЗ

Лекция 3

Метод количественного анализа, основанный на измерении количества (объема) реагента, требующегося для завершения реакции с определяемым веществом. Он состоит в том, что к раствору определяемого компонента Х приливают раствор реактива А известной концентрации до тех пор, пока количество добавленного реактива А не станет равно количеству вещества Х, и по израсходованному объему реактива А и его концентрации определяют количество вещества Х.

Особенность метода - скорость и простота, потому метод очень распространен.

Используется для определения средних и высоких содержаний элемента.

Химические элементы соединяются друг с другом в строго определенных количествах, соответствующих их эквивалентам, независимо от того, являются ли эти вещества простыми или сложными.

Эквивалентом химического элемента называют такую его массу, которая соединяется с 1,008 вес.ч. (вес. части) водорода или 8 вес.ч. кислорода, или замещает эти массы в соединениях.

Э.х. численно равен отношению атомной массы элемента к его валентности в данном соединении.

Эквивалент химический выраженный в граммах называют грамм-эквивалентом (г-экв)

Например, Э.х. Cu в Cu₂O равен ее атомной массе (валентность меди в этом соединении =1, атомная масса делится на 1); а в CuО равен 1/2 атомной массы (валентность Cu в соединении равна 2, атомная масса делится на 2).

Один элемент может иметь несколько эквивалентов. Так Э углерода в оксиде углерода (IV) CO₂ равен 3, а в оксиде углерода (II) СО – 6.

Эквивалентом сложного соединения называют массу этого соединения, содержащую эквивалент водорода (кислоты) или эквивалент металлической составной части (основания, соли).

Например, Э.х. иона РО₄^3- равен 1/3 его формульной массы.

Молекулы окислителей и восстановителей характеризуются окислительным Э.Х., т.е. отношением молекулярной массы к числу электронов, участвующих в реакции.

Например, Э.х. KMnO₄ при восстановлении его до Mn²⁺ равен 1/5 молекулярной массы, а при восстановлении до MnO₂ – 1/3молекулярной массы.

Для кислот и оснований Э.х. равен молекулярной массе, деленной на основность.

Процесс непрерывного контролируемого смешивания стандартного раствора (иногда – количества твердого или газообразного) реактива А с определяемым веществом Х называют ТИТРОВАНИЕМ.

Стандартный (точно известной концентрации) раствор реактива А - титрант

Титр -точная концентрация стандартного раствора А; выражается в г растворенного вещества в 1мл (см³) раствора.

Титр по определяемому веществу Т (А/Х) (г/мл) – это отношение массы m(Х) определяемого вещества к эквивалентному объему V(A) титрованного раствора.

Т(А/Х) = m(Х)/ V(A)

Момент, когда в соответствии с определенным уравнением ХР количество израсходованного титранта эквивалентно количеству определяемого вещества (реакция закончена) называется точкой эквивалентности.

На практике фиксируют точку конца реакции (титрования), которая с определенной степенью приближения соответствует точке эквивалентности (реакции обратимы и не доходят до конца). В химических методах ее фиксируют визуально по заметному аналитическому эффекту (изменение окраски раствора, выпадению осадка). В ФХМ конечную точку определяют по резкому изменению измеряемого физического параметра - рН, потенциала, электрической проводимости и т.д.

В титриметрии различают прямое, обратное и косвенное титрование.

Способ	Уравнение реакции	Измеряемые величины	Известные концентрации
Прямое	Х+А=С+Д	VX, VA	CA
Обратное	Х+Аизбыт=Д+Е С+Аостат=F+G	VX, VA VC	CC,CA
Косвенное (титрование заместителя)	Х+Д=С+Е С+А=F+G	VX, VA	CA

Дата добавления: 2014-01-20