ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 203
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Реакция. I3-+2е=3I-ИЛИ I2+2е=2I-
Титрант. I2вKI.
Условия проведения.
1)Титрование раствором иода следует проводить на холоду во избежание улетучивания иода (крахмал менее чувствительный при повышении температуры).
2)Для увеличения полноты протекания реакций добавляют катализатор.
3) Иодиметрическое титрование проводят в слабокислых, нейтральных или очень слабощелочных растворах.
Особенности приготовления и стандартизации. Готовят по грубой навеске с последующей стандартизацией. Чаще всего стандартизуют по тиосульфату натрия Na2S2O3.
Хранение. Растворы иода хранят в темных, плотно закрытых склянках из темного стекла, в темном месте, на холоду. Концентрацию раствора иода проверяют каждый раз перед его применением.
Что определяют. Восстановители.
Способы титрования. Прямое и обратное титрования.
Фиксация ТЭ.
1)Безындикаторный способ с помощью четыреххлористого углерода или хлороформа (фиолетовая окраска).
2) Индикаторный способ с помощью крахмала, который окрашивается в синий цвет (до обесцвечивания).
Применение.Иодиметрически определяют Hg2Cl2, анальгин, антипирин, аскорбиновую кислоту, гидразины, изониазид, кофеин, метионин, формальдегид и др.
ЙодОметрическое титрование. Сущность метода, условия проведения титрования, титрант, его приготовление, установление точки эквивалентности.
Иодометрия (иодометрическое титрование) - метод определения окислителей косвенным титрованием заместителя - иода - стандартным раствором тиосульфата натрия.
Сущность метода. В основе метода лежит реакция: 2I⁻+Ox=I2+Red. Иод, выделяющийся в качестве заместителя оттитровывают стандартным раствором тиосульфата натрия: I2 + 2Na2S2O3= 2NaI + Na2S2O6.
Реакция. 2I⁻+Ox=I2+Red
Титрант. Na2S2O3-тиосульфат натрия.
Условия проведения. Растворы тиосульфата натрия при хранении изменяют свой титр из-за неустойчивости тиосульфат-ионов, которые разлагаются в кислой среде с выделением свободной серы: S2O32-+H+= HSO3-+S↓.
окисляются кислородом воздуха также с выделением свободной серы: 2S2O32-+О2= 2SO42-+2S↓. Тиосульфат-ионы в водном растворе разлагаются на свету и в присутствии м\о. Растворы тиосульфата натрия наиболее устойчивы при рН=9—10.
Особенности приготовления и стандартизации. Готовят по грубой навеске с последующей стандартизацией. Стандартизацию проводят по КIO3, КВrО3, К2Сr2О7 и др.
Хранение. Стандартизованный раствор тиосульфата натрия хранят в сосудах из темного стекла с притертыми пробками в темном месте.
Что определяют. Окислители.
Способы титрования. Заместительное титрования.
Фиксация ТЭ.В качестве индикатора в обычно используют крахмал, который становится синим; продолжают его титрование до перехода синей окраски в светло-зеленую.
Применение.Метод применяют для определения окислителей: пероксид водорода H2O2, пероксиды натрия Na2O2, магния MgO2, бария ВаО2, медь(II), дихромат калия, перманганат калия, арсенат натрия, иод и т.д.
Йодатометрия. Сущность метода, условия проведения титрования, титрант, его приготовление, установление точки эквивалентности. Применение методов в фарманализе.
Йодатометрия - определение различных восстановителей титрованием раствором иодата калия KIO3. Метод –фармакопейный.
Сущность метода. В основе метода лежит полуреакция: IO3-+6e+6H+=I-+ 3H2O. E°=1,08В. Иодат-ион способен в кислой среде восстанавливаться также до иода в соответствии с полуреакцией: IO3-+5e+6H+= 0,5I2+3H2O. E°=1,195В.
Реакция. IO3-+6e+6H+=I-+ 3H2O
Титрант. KIO3-йодат калия.
Условия проведения. Проводят при комнатной температуре, можно в кислой среде.
Особенности приготовления и стандартизации. Титрант готовят по точной навеске.
Хранение. Стандартные растворы иодата калия хранят в сосудах из темного стекла с притертыми пробками, в темном месте.
Что определяют. Восстановители.
Способы титрования. Прямое и обратное титрования.
Фиксация ТЭ.При визуальном определении используют либо свежеприготовленный раствор крахмала, либо органические экстрагенты - хлороформ, тетрахлорид углерода (фиолетовый цвет). В качестве индикаторов используют и красители.
Применение.Методом определяют различные вещества, обладающие восстановительными свойствами: олово(II), сурьму(III), мышьяк(III), железо(II), иодиды, сульфиты, тиосульфаты, тиоцианаты, аскорбиновую кислоту, гидразин и др.
К
Кислотно – основное титрование. Основные реакции и титранты метода. Типы кислотно – основного титрования (алкалиметрия и ацидиметрия). Индикаторы, требования, предъявляемые к ним. Ионная, хромофорная, ионно-хромофорная теории индикаторов кислотно – основного титрования.
Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации)
– метод определения кислот, оснований, солей, основанный на реакции взаимодействия между кислотой НА и основанием В: НА+В=А⁻+НВ⁺. В водных растворах – это реакция нейтрализации: Н3О⁺+ОН⁻=2Н2О. КОТ считали как:
-Процесс передачи протона от кислоты к основанию (теория Бренстеда-Лоури)
-Процесс переноса свободных электронных пар от основания к кислоте (теория Льюиса).
Титранты метода: растворы сильных кислот и оснований. Эти вещества не являются первичными стандартными веществами, поэтому концентрацию титрантов устанавливают стандартизацией.
Типы кислотно-основного титрования:
-ацидиметрия – метод определения сильных кислот и слабых оснований, солей слабых кислот, основных солей и других соединений, обладающих основными свойствами, путем титрования стандартным раствором сильной кислоты.При ацидиметрии среда в ТЭ может быть нейтральной (титрование сильных оснований), слабощелочной (титрование солей слабых двухосновных кислот) или слабокислой (титрование слабых оснований или солей слабых одноосновных кислот) в зависимости от природы титруемого вещества.
-алкалиметрия – метод определения сильных и слабых кислот, кислых солей, солей слабых оснований путем титрования стандартным раствором сильного основания. При алкалиметрии среда в ТЭ может быть нейтральной (титрование сильных кислот и кислых солей), слабощелочной (титрование солей слабых одноосновных кислот или солей слабых оснований), кислой (многоосновные кислоты) или щелочной (многоосновные кислоты) в зависимости от природы титруемого вещества.
Определение: Ацидиметрическое титрование (ацидиметрия) — метод определения сильных и слабых оснований, солей слабых кислот, основных солей и других соединений, обладающих основными свойствами, путем титрования стандартным раствором сильной кислоты.
Реакция: НА+В=А⁻+НВ⁺, а в водных растворах Н3О⁺+ОН⁻=2Н2О.
Титранты: стандартный раствор сильной кислоты. Готовят из грубой навески с последующей стандартизацией.
С помощью чего стандартизируют: тетраборат натрия, безводный карбонат натрия.
Что определяют: сильные и слабые основания, соли слабых кислот, основных солей и других соединений.
Способы титрования: прямое, обратное и заместительное.
Как фиксируют ТЭ
: с помощью кислотно-основных индикаторов
Ацидиметрию используют для определения:
-органических оснований, проявляющих в водных или спиртовых растворах основные свойства.
-натриевых солей слабых неорганических и органических кислот.
Определение: Алкалиметрическое титрование (алкалиметрия) – метод определения сильных и слабых кислот, кислых солей, солей слабых оснований путем титрования стандартным раствором сильного основания.
Реакция: НА+В=А⁻+НВ⁺, а в водных растворах Н3О⁺+ОН⁻=2Н2О.
Титранты: стандартный раствор сильного основания. Готовят из грубой навески с последующей стандартизацией.
С помощью чего стандартизируют: щавелевая кислота, янтарная кислота.
Что определяют: сильные и слабые кислоты, кислые соли, соли слабых оснований.
Способы титрования: прямое, обратное и заместительное.
Как фиксируют ТЭ: с помощью кислотно-основных индикаторов
Алкалиметрию используют для количественного определения ЛВ, представляющих собой:
- неорганические и органические кислоты;
- соли органических оснований (гидрохлориды, нитраты, гидрофосфаты, лактаты и др.).
Индикатор- это вещество, проявляющее видимое изменение в точке эквивалентности или вблизи её. Требования к индикаторам:
-Окраска индикаторов должна быть интенсивной, различаться в кислой и щелочной среде
-Изменение окраски должно быть быстрым, чётким, необратимым
-Изменение окраски в узком интервале рН
-Высокая чувствительность
-Стабильность
Индикаторы КОТ (метода нейтрализации):
а)Фталеиновые – окрашенные в щелочных растворах (фенолфталеин, тимолфталеин)
б)Сульфофталеиновые (феноловый красный, бромтимоловый синий)
в)Азоиндикаторы (метиловый-оранжевый, метиловый-красный)
Теории КОТ:
1.Ионная теория (Оствальд). Индикаторы-слабые кислоты или основания ионизирующиеся в водных растворах. Нейтральная и ионизировання формы имеют разные окраски. HInd+H2O=H3O⁺+Ind⁻. При повышении [Н⁺], рН уменьшается- равновесие смещается в сторону кислой формы (раствор красный). При понижении [Н⁺], рН увеличивается – равновесие смещено в сторону основной формы (раствор синий). Недостатки теории:
а) она констатирует различие окрасок кислой и основной форм, но не объясняет природы наличия и изменения самой окраски.
б) она не связывает окраску с их строением
в) согласно теории, переход одной формы индикатора в другую должен происходить как ионная реакция. Известно, что ионные реакции протекают быстро, практически мгновенно. Однако некоторые индикаторы свою окраску изменяют не мгновенно
2. Хромофорная теория. Окраска обусловлена присутствием в молекулах хромофорных групп: -N=N-, =C=S, -N=O. Их светопоглощение изменяется в присутствии в молекуле ауксохромных групп (амино-, метокси-, гидрокси-), они не придают окраску, но влияют на свойства хромофоров. Теория связывает цвет индикатора с его строением. Недостатки теории:
а) не объясняет, почему таутомерные превращения и изменения окраски происходят при изменении рН раствора
б) во многих случаях изменение окраски происходит мгновенно, по типу ионных реакций, что не укладывается в рамки хромофорной теории
в) хромофорная теория не поддаётся количественной трактовке
3. Ионно-хромофорная теория.Индикторы-слабые кислоты, основания; нейтральная молекула индикатора и ионизировання форма содержат разные хромофорные группы. HInd=H⁺+Ind⁻=H⁺+Ind⁻B. При повышении [Н⁺], рН уменьшается- равновесие смещается в сторону кислой формы. При понижении [Н⁺], рН увеличивается – равновесие смещено в сторону основной формы.
Классификация методов титриметрического анализа – кислотно – основное, окислительно – восстановительное, осадительное, комплексонометрическое. Виды титрования (прямое, обратное, косвенное). Методы установления точки титрования.
Классификация методов титриметрического анализа. Наиболее распространенная классификация титриметрических методов основана на различных типах используемых реакций.
1) Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации) - титрование, основанное на реакции переноса протонов от одной реагирующей частицы к другой в растворе. Различают ацидиметрию и алкалиметрию.
-Ацидиметрия - определение веществ титрованием стандартным раствором кислоты.
-Алкалиметрия - определение веществ титрованием стандартным раствором сильного основания.
2)Окислительно-восстановительное титрование (редоксметрия) - титрование, сопровождаемое переходом одного или большего числа электронов от донора (восстановителя) к акцептору (окислителю).
3)Осадительное титрование - такое титрование, когда титруемое вещество при взаимодействии с титрантом выделяется из раствора в виде осадка.
4)Комплексиметрическое титрование - титрование вещества раствором такого соединения, которое образует с титруемым веществом слабодиссоциирующий растворимый комплекс. Разновидностью комплексиметрического титрования является комплексонометрическое титрование (комплексонометрия) - такое титрование, когда титруемое вещество при взаимодействии с титрантом - раствором комплексонов - образует комплексонаты металлов. Виды титрования в титриметрии:
Прямое титрование- определяемое вещество непосредственно титруется раствором титранта. Этот метод очень удобен для реакций протекающих быстро, до конца, есть подходящий индикатор для фиксирования точки эквивалентности. Для расчетов использую закон эквивалентности:
n(1/zX)=n(1/zT)
c(1/zX)V(X)= c(1/zT)V(T)
c(1/zX)= c(1/zT)V(T)/V(X)
T(X)=c(1/zX)M(1/zX)/1000
m(X)=c(1/zX)M(1/zX)Vк=T(X)Vк
NaOH(T)+HCl(X)=NaCl+H2O
Обратное титрование (титрование по остатку)- к анализируемому веществу прибавляют точный избыток титранта Т1, непрореагировавший остаток которого оттитровывают вторым титрантом Т2: А+Т1(изб)→С; Т1+Т2→Е. Применяется когда основная реакция протекает медленно и процесс обратимый или нет подходящего индикатора.
n(1/zT1)=n(1/zX)+n(1/zT2)
c(1/zT1)V(T1)= c(1/zX)V(X)+ c(1/zT2)V(T2)
с(1/zX)=c(1/zT1)V(T1)- c(1/zT2)V(T2)/V(X)
Пример. Определение кальция в карбонате кальция методом обратного титрования.
CaCO3(Х) + 2HCl(Т1) = CaCl2 + CO2 + H2O
НСl(остатокТ1)+NaОН(Т2) =NaСl+H2O.
Зная эквивалентное количество катионов кальция n(1/2Ca2+) , можно рассчитать массу кальция m(1/2Ca2+) в анализируемом образце: m(1/2Ca2+) =n(1/2Ca2+) *M(1/2Ca2+).
Заместительное (косвенное) титрование. К определяемому веществу добавляют вспомогательное вещество (в избытке), вступающего с ним в реакцию, один из выделившихся продуктов реакции (заместитель) в количестве эквивалентном исследуемому, оттитровывают титрантом. Расчёты как в прямом титровании.
Пример.Определение нитратов методом заместительного титрования.NaNO3(Х)+4Zn+7NaОН+6Н2О=NH3(В)+4Na[Zn(OH)4].
NН3(В)+ НСl(Т)=NH4Сl(D).
HCl+NaOH=NaCl+H2O.
Методы установления КТТ. Существуют две группы фиксирования КТТ: визуальные и инструментальные.
Визуальные методы. За ходом реакции следят визуально, наблюдая изменение окраски (или другого свойства) специально внесенного индикатора при нейтрализации, окислении-восстановлении, осаждении или комплексообразовании. КТТ устанавливают по резкому изменению видимого свойства системы в присутствии индикатора или без него: появление, изменение, исчезновение окраски, образование или растворение осадка.
В индикаторных визуальных методах в титруемый раствор вносят индикатор. В зависимости от специфики титруемого раствора и титранта применяют различные индикаторы: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, осадительные, металлохромные, адсорбционные, металлофлуоресцентные.
В безиндикаторных визуальных методах используют окраску титранта или титруемого вещества. КТТ определяют по появлению окраски титранта или по исчезновению окраски титруемого вещества.
Инструментальные методы. КТТ устанавливают по изменению физико-химических свойств раствора - флуоресценции, оптической плотности, потенциала, удельной электропроводности, силы тока, радиоактивности и др. Изменение физико-химических свойств фиксируют на различных приборах.
Комплексонометрическое титрование. Сущность метода, условия проведения титрования, понятие о комплексонатах металлов, титрант, его приготовление, установление точки эквивалентности. Влияние различных факторов на скачок на кривой титрования. Индикаторы. Меркуриметрическое титрование. Сущность метода, титрант, индикаторы. Применение методов в фарманализе.
Комплексиметрия, или комплексиметрическое титрование (комплексометрия, или комплексометрическое титрование) — метод титриметрического анализа, основанный на использовании реакций комплексообразования между определяемым компонентом анализируемого раствора и титрантом. Метод чаще всего применяется для определения катионов металлов-комплексообразователей.
Реакцию комплексообразования, лежащую в основе метода, можно представить в виде: М + nL = MLn.
Окончание титрования фиксируют либо визуально с помощью индикаторов, либо потенциометрически.
Определение катионов кальция Са2+титрованием анализируемого раствора, содержащего катионы кальция, стандартным раствором комплексона —ЭДТА —этилендиаминтетраацетат или Na2H2Y, где символом H4Y обычно обозначают четырехосновную этилендиаминтетрауксусную кислоту) по схеме: Са2++H2Y2-=CaY2-+2Н+. КТТ фиксируется с помощью индикаторов.
Требования, предъявляемые к реакциям в комплексиметрии. Реакции, используемые в комплексиметрии, должны отвечать, по крайней мере, следующим основным требованиям.
1) Стехиометричность. Побочные реакции должны отсутствовать.
2) Полнота протекания реакции. Реакция должна протекать практически до конца, т.е. не менее чем на 99,99%.
3) Реакция комплексообразования должна протекать быстро.
4) Реакция должна обеспечивать отчетливую фиксацию КТТ.
Классификация методов комплексиметрии. Методы комплексиметрии обычно классифицируют, в зависимости от природы реагента или образующихся комплексов. Так, например, выделяют следующие методы.
а) Меркуриметрия — метод, основанный на использовании реакций образования растворимых, устойчивых, слабо диссоциирующих комплексов ртути(II), формально содержащих катион Hg2+.
б) Цианометрия— метод, основанный на использовании реакций образования растворимых, устойчивых, слабо диссоциирующих цианидных комплексов металлов, содержащих в качестве лигандов цианогруппы CNˉ, например, серебра, цинка, ртути, кобальта, никеля.
в) Фторометрия— метод, основанный на реакциях образования фторидных соединений металлов, например, алюминия, циркония(IV), тория(IV).
г) Комплексонометрия— метод, основанный на использовании реакций образования комплексонатов — комплексных соединений катионов металлов с комплексонами. Иногда комплексонометрию называют хелатометрией, определяя ее как такое титрование, при котором образуется растворимый хелат. Однако понятие хелатометрия — более широкое, чем понятие комплексонометрия. Так, в хелатометрии используются реакции образования дитизонатов металлов, а дитизон не относится к комплексонам. Из всех методов комплексиметрического титрования наибольшее распространение получила комплексонометрия.
Комплексонометрическое титрование — фармакопейный метод. При комплексонометрическом титровании в результате реакции между катионом металла и комплексоном образуется комплексонат металла.
Комплексоны — это чаще всего многоосновные аминополикарбоновые кислоты и их соли, анионы которых, выступая в роли полидентатных хелатообразующих лигандов, способны образовывать со многими катионами металлов устойчивые растворимые комплексы — комплексонаты.
Комплексон I, или нитрилотриуксусная кислота N(CH2COOH)3.
Комплексон II, или этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУК или H4Y)
имеющая бетаиновое строение (два протона связаны с атомами азота).
Комплексон III, Na2H2Y • 2Н20 — двунатриевая соль ЭДТУК; этот комплексон часто называют также ЭДТА (этилендиаминтетраацетат), трилон Б, хелатон III и т.д. Комплексонаты металлов, образованные катионами металлов с ЭДТА, называют также «эдетеатами», в отличие от комплексов с другими комплексонами.
Комплексон IV — диаминциклогексантетрауксусная кислота
Титранты метода. В качестве титрантов метода применяют стандартные водные растворы ЭДТА, а также стандартные растворы сульфата магния или цинка. Раствор титранта — трилона Б — готовят по грубой навеске Na2H2Y*2Н20, а затем стандартизуют по стандартному раствору сульфата магния или сульфата цинка.
Анион Y4-— максимально гексадентатный лиганд. Координационные связи образуются за счет двух атомов азота и четырех атомов кислорода всех депротонированных карбоксильных групп. Как уже отмечалось выше, обычно состав эдетеатов металлов соответствует мольному отношению металл: лиганд, равному 1:1 комплексы мономерны (встречаются лишь очень редкие исключения). В водном растворе доминирует форма H2Y2-. В таком случае реакции комплексообразования протекают по схеме: