Криві титрування

План

Криві титрування та індикатори редоксометрії.

Криві титрування та індикатори редоксометрії.

1. Криві титрування.

2. Індикатори редоксометрії

Зміна концентрації компонентів, що реагують, і залежна від неї зміна потенціалу в процесі окисно-відновного титрування може бути вивчена експериментально, а в ряді випадків розрахована на основі формули Нерста.

При експериментальному визначенні у розчин, що піддається титруванню, занурюють платиновий електрод і з’єднують через сольовий місток з нормальним водневим електродом. За допомогою бюретки вимірюють об’єм титранта, а користуючись включеним у водневий місток потенціометром — окисно-відновний потенціал системи Е_х. Побудована на основі цих даних графічна залежність і є кривою титрування даного методу оксидиметрії.

Розрахунковий спосіб побудови кривих титрування пояснимо на прикладі титрування заліза (ІІ) ванадатом. Схематично цей процес виглядає так:

Fe⁺² +V⁺⁵ = Fe⁺³ +V⁺⁴

Значення відповідних нормальних редокспотенціалів таке:

= 0,77 В = 1,20 В

На самому початку титрування у розчині висока концентрація Fe⁺² тому потенціал системи буде низький (таблиця). Згідно з формулою Нернста,

= 0,77 + 0,06×

при збільшені [ Fe⁺² ], потенціал буде поступово підвищуватись (позиції 2-6 таблиці). Поблизу точки еквівалентності (7), як і при кислотно-основному титруванні, зміна концентрації стає більш різкою оскільки приливання невеликої кількості V⁺⁵ призводить до окиснення залишку Fe⁺² і різкого зростання співвідношення [ Fe⁺³ ]/[ Fe⁺² ]. Після точки еквівалентності потенціал продовжує змінюватись спочатку більш різко (позиція 8), потім все менше (9, 10). Це пов’язано з тим, що спочатку з’являється помітний надлишок V⁺⁵, тому на невеликому діапазоні збільшення об’єму титранта збільшується співвідношення [ V⁺⁵ ]/[ V⁺⁴ ], що призводить до збільшення потенціалу

= + 0,06×.

При подальшому додаванні надлишку розчину V⁺⁵ потенціал вже не росте так швидко.

Побудований на основі даних таблиці зразок кривої титрування редоксометрії наведена на рисунку. Вона характеризується помітним стрибком редокс-потенціалу системи. Це дозволяє, по-перше, зробити висновок про можливості практичного застосування цього методу, по-друге, вибрати придатний для його здійснення індикатор.

Таблиця1

Титрування 100 мл 0,1н р-ну FeSO₄ в 10н H₂SO₄ розчином NH₄VO₃

№ позиції	Додано 0,1н р-ну NH4VO3, мл	Відношення концентрації іонів, що визначають потенціал системи	Потенціал = + 0,06×, В
1*			0,77 + 0,06×lg10^-4 = 0,53
			0,77 + 0,06×lg10^-2 = 0,65
			0,77 + 0,06×lg10^-1 = 0,71
			0,77 + 0,06×lg1 = 0,577
			0,77 + 0,06×lg10 = 0,83
			0,77 + 0,06×lg10^2 = 0,89
7**			= =
			1,20 + 0,06×lg10^-2 = 1,08
			1,20 + 0,06×lg10^-1 = 1,14
			1,20 + 0,06×lg1 = 1,20

*На початку титрування умовно прийнято, що в розчині солі заліза (ІІ) міститься 0,01% заліза (ІІІ).

**Точка еквівалентності.

Рисунок 1 Криві титрування FeSO₄ в 10н H₂SO₄ розчином NH₄VO₃.

Дата добавления: 2014-01-04