Методы титриметрического анализа

В титриметрическом анализе используют реакции различного типа: кислотно-основного взаимодействия, комплексообразования и т.д., удовлетворяющие тем требованиям, которые предъявляются к титриметрическим реакциям.

Ø По типу основной реакции:

Метод титрования, тип реакции	Подгруппы методов	Вещества, применяемые для приготовления титрантов
Кислотно-основное Н3О^++ ОН^-=2Н2О	Ацидиметрия (Н3О^+)	HCl Например: СО3^2- + Н^+ = НСО3^-
Алкалиметрия (ОН^-)	NaOH, Na2CO3 Например: СН3СООН + ОН^- = СН3СОО^- + Н2О
Окислительно-восстановительное а Ox1+ b Red2 = = a Red1 + bОх2	Перманганатометрия	KMnO4 Например: MnO4^- + 5Fe^2+ + 8H^+ = Mn^2+ + 5Fe^3+ + 4Н2О
Иодометрия	I2 Например: 2S2O3^2- + I2 = S4O6^2- +2I^-
Дихроматометрия	K2Cr2O7
Броматометрия	КВrО3
Иодатометрия	KIO3
Цериметрия	Се(SO4)2
Ванадатомегрия	NH4VO3
Титанометрия	TiCl3
Хромометрия	СгС12
Аскорбинометрия
Комплексометрическое M + L = ML	Меркуриметрия	Hg(NО3)2 Пример: Hg^2+ + 2С1^- = HgCl2
Комплексонометрия	ЭДТА Пример: Mg^2+ + H2Y^2- = MgY^2- + 2H^+
Осадительное М + Х = МХ↓(тв.)	Аргентометрия	AgNО3 Пример: Ag^+ + С1^- = AgCl
Меркурометрия	Hg2(NО3)2 Пример: Hg2^2+ + 2С1^- = Hg2Cl2

Ø По способу выполнения:

1) прямое титрование: определяемое вещество непо­средственно реагирует с титрантом.

Типичным примером прямого титрования является титрование щелочи кислотой.

2) обратное титрование (или титрование по остатку): используется 2 титрованных ра­бочих раствора – основной и вспомогательный. Сначала к анализи­руемому раствору добавляется заведомый избыток одного титрованного раствора, а затем не вступивший в реакцию остаток этого раствора оттитровывается другим стандартным раствором. Этот прием используется, когда прямое определение по тем или иным причи­нам затруднено.

Например,

· прямое титрование диоксида марганца сульфатом железа невозможно из-за малой скорости реакции:

MnО₂ + 2Fe²⁺ + 4Н⁺ = Mn²⁺ + 2Fe³⁺ + 2Н₂О

Поэтому навеску МnО₂ обрабатывают раствором FeSO₄, взятым в заведомом избытке, и нагревают до полного завершения реакции. Непрореагировавший Fe²⁺ отгитровывают стандартным раствором К₂Сr₂О₇.

· Стехиометрическая реакция:

5NО₂^- + 2МnО₄^- + 6Н⁺ = 2Mn²⁺ + 5NO₃^- + 3Н₂О

осложняется разложением азотистой кислоты, образующейся в кислой среде: 2HNO₂ = NO↑ +NO₂↑ +H₂O

Из-за летучести оксидов азота теряется определяемое вещество. Поэтому к нитриту добавляют избыток раствора КМnО₄, подкисляют и после окончания реакции оттитровывают оставшийся перманганат-ион.

3) титрование по замещению: к определяемому веществу добавляют специальный реагент, вступающий с ним в реакцию. Один из продуктов взаимодействия оттитровывается рабочим раствором.

Например,

· при иодометрическом определении меди к анализируемому раствору добавляется заведомый избыток KI и происходит реакция:

2Сu²⁺ + 4I^- = 2CuI + I₂

Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом.

· взаимодействие дихромат- и тиосульфат-ионов протекает нестехиометрично. Поэтому к раствору, содержащему ион Сr₂О₇^2-, добавляют раствор иодида калия, реагирующего с ним стехиометрично:

Сr₂О₇^2- +6I^- +14Н⁺ =2Сr³⁺ +3I₂ +7Н₂О

Выделившийся в эквивалентном дихромату количестве йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия по реакции:

I₂ + 2S₂О₃^2- = 2I^- + S₄О₆^2-

Известны и более сложные титриметрические методики, яв­ляющиеся комбинацией этих трех основных.

Обычно при титриметрическом определении проводят несколько параллельных титрований. При этом возможны 2 варианта: метод пипетирования и метод отдельных навесок.

1) Метод пипетирования заключается в титровании равных порций раствора (аликвот V_x), отбираемых пипеткой из мерной колбы определенного объема V₀, в которой растворена навеска анализируемого веще­ства. Массу определяемого вещества m _А вычисляют по уравнению:

m₂ = c₂MV₀ •10^-3,

подставляя в него среднее арифметическое из результатов параллельных титрований . При этом учитывают молекулярную массу эквивалента определяемого вещества М _А и вводят коэффициент 10^-3, поскольку все объемы выражают в миллилитрах, а концентрация титранта с _т выражена в молях эквивалентов в литре:

для прямого титрования

2) Метод отдельных навесок заключается в том, что n навесок вещества (m₁, m₂ и т.д.), взятых на аналитических весах, растворяют в небольших объемах растворителя (знать их нет необходимости) и проводят титрование в каждом растворе. В этом случае количество вещества в каждой навеске равно с _т V _т миллимоль и

Метод пипетирования более экспрессен и менее трудоемок, но и менее точен, чем метод отдельных навесок.

Ø По способу фиксирования точки эквивалентности:

– методы титрования с цветными индикаторами,

– методы потенциометрического титрования,

– методы кондуктометрического титрования,

– методы фотометрического титрования

– и т.д.

Аналитическая характеристика каждого метода включает наиболее существенные его особенности: приготовление и свойства рабочих растворов, виды кривых титрования, погрешности определения, способы индикации ТЭ и практическое применение.

Дата добавления: 2014-01-11