Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 206
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОСCИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное бюджетное образовательноеучреждениевысшегообразования«Пензенскийгосударственныйтехнологическийуниверситет»Факультет биотехнологииКафедра БТБ
Осадительное титрование – это титриметрический метод анализа, в основе которого лежат реакции образования малорастворимых соединений (реакции осаждения). Требования, предъявляемые к реакциям осаждения в титриметрическом анализе: 1. Достаточно малая растворимость осадков. 2. Быстрое образование осадков при добавлении титранта. 3. Минимальное соосаждение примесей. 4. Наличие индикатора, позволяющего фиксировать конец реакции.Цель работы: изучить методы осадительного титрованияДля этого рассмотрим понятие осадительного титрования, суть его методов.1. СУТЬ И КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОСАДИТЕЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ.Методы осадительного титрования - это методы титриметрического анализа, в которых применяются титранты, которые образуют осадки с определяемыми веществами.Требования к реакциям и определяемым веществам:1. Определяемое вещество должна быть хорошо растворимо в воде и должно образовывать ионы, которые были бы активными в реакциях осаждения.2. Получаемый в реакции осадок должен быть практически нерастворимым (ПР < 10-8 - 10, S < 10-5).3. Результаты титрования не должны искажаться явлениями адсорбции (соосаждение).4. Выпадание осадка должно происходить достаточно быстро (т.е. не должны образовываться пересыщенные растворы).5. Должна быть возможность фиксации точки эквивалентности. Классификация методов осадительного титрования в зависимости от используемых титрантов:- Аргентометрия (титрант AgNO3) ;- Меркурометрия (титрант Hg2(NO3)2);- Тиоцианатометрия (титрант NH4SCN);- Сульфатометрия (титранты H2SO4, BaCl2);- Хроматометрия (титрант K2CrO4);- Гексацианоферратометрия (титрант K4[Fe(CN)6]).2. АРГЕНТОМЕТРИЯ.Метод основан на реакции осаждения ионов Сl- и Вr- катионами серебра с образованием малорастворимых галогенидов:Сl- + Ag+ = AgCl↓,Br- + Ag+ = AgBr↓При этом используют раствор нитрата серебра. Если же анализируют вещество на содержание серебра, то пользуются раствором хлорида натрия (или калия).Для понимания процесса аргентометрического титрования большое значение имеют кривые титрования. Интервал скачка при аргентометрическом титровании зависит от концентрации растворов и от произведения растворимости осадка. Чем меньше величина ПР получающегося в результате титрования соединения, тем шире интервал скачка на кривой титрования и тем легче фиксировать конечную точку титрования с помощью индикатора.
3.МЕТОД МОРАИндикатором служит хромат-ион, который образует красно-кирпичный осадок Ag2CrO4, более растворимый, чем галогениды серебра. При титровании хромат серебра не образуется, пока не будет оттитрован галогенид-ион. Важно правильно выбрать концентрацию хромат-ионов. Если она будет очень мала, потребуется слишком большой избыток ионов серебра для образования заметного визуально осадка. При слишком большой концентрации СrO42-образование осадка начинается раньше, чем оттитруется галогенид-ион. В пределах погрешности титрования ±0,1% концентрацию СrО2,- можно изменять от 0,35 М до 1,1*10-4 М (при cCl-=0,1М). На практике обычно создают концентрацию CrO42-, равную 0,01 - 0,005 М.Применение: количественное определение натрий хлорида, калий хлорида, натрий бромида, калий бромида в субстанция лекарственных веществ.Ограничения применения:1. Нельзя титровать кислые растворы:2CrО42- + 2H+ = Cr2O72- + H2O.2. Нельзя титровать в присутствии аммиака и других ионов, молекул, которые могут выступать лигандами по отношению к ионам аргентума в реакциях комплексообразования.3. Нельзя титровать в присутствии многих катионов (Ba2+, Pb2+, и др.), которые образуют окрашенные осадки с хромат - ионами CrО42-.4. Нельзя титровать в присутствии восстановителей, которые реагируют с хромат-ионами CrО42-, превращая их в ионы Cr3+.5. Нельзя титровать в присутствии многих анионов (PO43-, AsО43-, AsО33-, S2- и др.), которые с ионами аргентума образуют окрашенные осадки аргентума. 4 .МЕТОД ФАЯНСА-ФИШЕРА-ХОДАКОВАВ процессе титрования поверхность осадка имеет некоторый заряд. Например, при титровании галогенид-ионов раствором нитрата серебра осадок AgCl до ТЭ заряжен отрицательно вследствие адсорбции собственных Сl- -ионов. После ТЭ осадок перезаряжается и становится положительно заряженным из-за адсорбции Ag+-ионов. Если в растворе присутствуют ионы красителя, имеющие определенный заряд, то они могут служить противоионами и придавать осадку окраску. Например, флуоресцеин - слабая органическая кислота желто-зеленого цвета, диссоциирует с образованием аниона, который адсорбируется на положительно заряженном осадке AgCl после ТЭ. При адсорбции окраска красителя изменяется на розовую (возможно, из-за образования малорастворимого комплекса с ионами серебра).
При титровании с адсорбционными индикаторами существенно значение рН, поскольку должна доминировать ионная форма индикатора. Поэтому при титровании в более кислой среде следует использовать краситель с более сильными кислотными свойствами, например дихлор-флуоресцеин вместо флуоресцеина.Необходимым условием применения адсорбционного индикатора является его способность служить противоионом, но не вытеснять первично-адсорбированный ион осадка. Условия проведения титрования:1. Кислотность растворов2. Концентрация реагирующих растворов3. Учет адсорбционной способности индикаторов и присутствующих в растворе ионов.4. Титрование вблизи т.э. следует проводить медленно5. Титрование с адсорбционными индикаторами проводят в рассеянном свете.Применение: количественное определение хлоридов, бромидов, йодидов, тиоцианатов, цианидов.5.МЕТОД ФОЛЬГАРДАМетод основан на титровании раствора ионов Ag+ раствором KSCN в присутствии ионов Fe (III):Ag+ + SCN-= AgSCN↓Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n(3 – n)+После оттитровывания ионов Ag избыток титранта дает с ионами Fe3+ красный комплекс. Обычно создают концентрацию Fe3+ около 0,01М. Титрование проводят в кислой среде.Для определения анионов этим методом (СI -, Вr -, CN-, СО32- , СrО42, S2-,РО43-) используют обратное титрование. К раствору титруемого иона добавляют избыток стандартного раствора нитрата серебра. После образования осадка оттитровывают избыток стандартным раствором KSCN в присутствии раствора хлорида железа (III). При образовании осадков, менее растворимых, чем AgSCN, возможно непосредственное титрование избытка Ag+ над осадком, но при определении Сl- более растворимый AgCl может частично перейти в AgSCN, поэтому необходимо отделить его (фильтрованием или добавлением тяжелого органического растворителя, покрывающего осадок и предохраняющего его от контакта с раствором).Преимущества метода Фольгарда – возможность титрования:
Тиоцианатометрия – это метод осадительного титрования, который базируется на использовании реакций образования труднорастворимых тиоцианатов.Тиоцианатометрическое титрование основано на осаждении ионов Ag+ (или Hg22+) тиоцианатами:Ag* + SCN- = AgSCN↓Определяют Ag+ или Hg22+ прямым титрованием раствором тиоцианата NH4SCN или KSCN.Тиоцианатометрическое определение галогенов выполняют по методу Фолыарда. Суть его можно выразить схемами:Сl- + Ag+ = AgCl+Ag+(остаток);Ag+(ocтаток)+SCN- = AgSCN↓Иначе говоря, к жидкости, содержащей Сl-, приливают избыток титрованного раствора нитрата серебра. Затем остаток AgNO3 обратно оттитровывают раствором тиоцианата и вычисляют результат.Индикатор в методе Фольгарда - насыщенный раствор железоаммонийных квасцов NH4Fe (SO4)2*12H2O. Пока в титруемой жидкости имеются ионы Ag+ прибавляемые анионы SCN- связываются с выделением осадка AgSCN, но не взаимодействуют с ионами Fe3+. Однако после точки эквивалентности малейший избыток NH4SCN (или KSCN) вызывает образование кроваво-красных ионов [Fe(SCN)]2+ и [Fe(SCN)2]+. Вследствие этого удается определить эквивалентную точку.Тиоцианатометрические определения применяют чаще, чем арген-тометрические. Присутствие кислот не мешает титрованию по методу Фольгарда и даже способствует получению более точных результатов, так как кислая среда подавляет гидролиз соли Fe3+. Метод позволяет определять ион С1- не только в щелочах, но и в кислотах. Определению не мешает присутствие Ва2+, Pb2+, Bi3+ и некоторых других ионов. Однако если в анализируемом растворе имеются окислители или соли ртути, то применение метода Фольгарда становится невозможным: окислители разрушают ионSCN-, а катион ртути осаждает его.Щелочной исследуемый раствор нейтрализуют перед титрованием азотной кислотой, иначе ионы Fe3+, входящие в состав индикатора, дадут осадок гидроксида железа(III).Преимущества тиоцианатометрии – возможность титрования:
Отчет о выполнении реферата: Модуль 2
ТЕМА: «ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ».Выполнил: Студент гр.21ХБ1бМелис Э.Принял:Доцент кафедры БТБ Зиновьев С.В.Пенза, 2023СОДЕРЖАНИЕ:Введение…………………………………………………………………...31. Суть и классификация методов осадительного титрования.…….....42. Аргонометрия………………………………………………………......53. Метод Мора……………………………………………………...…......54. Метод Фаянса-Фишера-Ходакова………………………………….....65. Метод Фольгарда……………………………………………...…….....76 Тиоцианатометрия………………………………………………….….87. Меркурометрия……………………………………………………......98. Сульфатометрия и гексацианоферратометрия……………….……..109. Кривые титрования и их анализ…………………………………..…11Заключение..……………………………………………………….….…12Список литературы……………………………………………….…..…13ВВЕДЕНИЕТитриметрический анализ (титрование) — метод количественного/массового анализа, который часто используется в аналитической химии, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование — процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Титровать начиная от других отметок не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая. Конечную точку титрования (не следует путать с точкой эквивалентности) определяют индикаторами или физико-химическими методами (по электропроводности, светопропусканию, потенциалу индикаторного электрода и т. д.). По количеству пошедшего на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа.Осадительное титрование – это титриметрический метод анализа, в основе которого лежат реакции образования малорастворимых соединений (реакции осаждения). Требования, предъявляемые к реакциям осаждения в титриметрическом анализе: 1. Достаточно малая растворимость осадков. 2. Быстрое образование осадков при добавлении титранта. 3. Минимальное соосаждение примесей. 4. Наличие индикатора, позволяющего фиксировать конец реакции.Цель работы: изучить методы осадительного титрованияДля этого рассмотрим понятие осадительного титрования, суть его методов.1. СУТЬ И КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОСАДИТЕЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ.Методы осадительного титрования - это методы титриметрического анализа, в которых применяются титранты, которые образуют осадки с определяемыми веществами.Требования к реакциям и определяемым веществам:1. Определяемое вещество должна быть хорошо растворимо в воде и должно образовывать ионы, которые были бы активными в реакциях осаждения.2. Получаемый в реакции осадок должен быть практически нерастворимым (ПР < 10-8 - 10, S < 10-5).3. Результаты титрования не должны искажаться явлениями адсорбции (соосаждение).4. Выпадание осадка должно происходить достаточно быстро (т.е. не должны образовываться пересыщенные растворы).5. Должна быть возможность фиксации точки эквивалентности. Классификация методов осадительного титрования в зависимости от используемых титрантов:- Аргентометрия (титрант AgNO3) ;- Меркурометрия (титрант Hg2(NO3)2);- Тиоцианатометрия (титрант NH4SCN);- Сульфатометрия (титранты H2SO4, BaCl2);- Хроматометрия (титрант K2CrO4);- Гексацианоферратометрия (титрант K4[Fe(CN)6]).2. АРГЕНТОМЕТРИЯ.Метод основан на реакции осаждения ионов Сl- и Вr- катионами серебра с образованием малорастворимых галогенидов:Сl- + Ag+ = AgCl↓,Br- + Ag+ = AgBr↓При этом используют раствор нитрата серебра. Если же анализируют вещество на содержание серебра, то пользуются раствором хлорида натрия (или калия).Для понимания процесса аргентометрического титрования большое значение имеют кривые титрования. Интервал скачка при аргентометрическом титровании зависит от концентрации растворов и от произведения растворимости осадка. Чем меньше величина ПР получающегося в результате титрования соединения, тем шире интервал скачка на кривой титрования и тем легче фиксировать конечную точку титрования с помощью индикатора.
3.МЕТОД МОРАИндикатором служит хромат-ион, который образует красно-кирпичный осадок Ag2CrO4, более растворимый, чем галогениды серебра. При титровании хромат серебра не образуется, пока не будет оттитрован галогенид-ион. Важно правильно выбрать концентрацию хромат-ионов. Если она будет очень мала, потребуется слишком большой избыток ионов серебра для образования заметного визуально осадка. При слишком большой концентрации СrO42-образование осадка начинается раньше, чем оттитруется галогенид-ион. В пределах погрешности титрования ±0,1% концентрацию СrО2,- можно изменять от 0,35 М до 1,1*10-4 М (при cCl-=0,1М). На практике обычно создают концентрацию CrO42-, равную 0,01 - 0,005 М.Применение: количественное определение натрий хлорида, калий хлорида, натрий бромида, калий бромида в субстанция лекарственных веществ.Ограничения применения:1. Нельзя титровать кислые растворы:2CrО42- + 2H+ = Cr2O72- + H2O.2. Нельзя титровать в присутствии аммиака и других ионов, молекул, которые могут выступать лигандами по отношению к ионам аргентума в реакциях комплексообразования.3. Нельзя титровать в присутствии многих катионов (Ba2+, Pb2+, и др.), которые образуют окрашенные осадки с хромат - ионами CrО42-.4. Нельзя титровать в присутствии восстановителей, которые реагируют с хромат-ионами CrО42-, превращая их в ионы Cr3+.5. Нельзя титровать в присутствии многих анионов (PO43-, AsО43-, AsО33-, S2- и др.), которые с ионами аргентума образуют окрашенные осадки аргентума. 4 .МЕТОД ФАЯНСА-ФИШЕРА-ХОДАКОВАВ процессе титрования поверхность осадка имеет некоторый заряд. Например, при титровании галогенид-ионов раствором нитрата серебра осадок AgCl до ТЭ заряжен отрицательно вследствие адсорбции собственных Сl- -ионов. После ТЭ осадок перезаряжается и становится положительно заряженным из-за адсорбции Ag+-ионов. Если в растворе присутствуют ионы красителя, имеющие определенный заряд, то они могут служить противоионами и придавать осадку окраску. Например, флуоресцеин - слабая органическая кислота желто-зеленого цвета, диссоциирует с образованием аниона, который адсорбируется на положительно заряженном осадке AgCl после ТЭ. При адсорбции окраска красителя изменяется на розовую (возможно, из-за образования малорастворимого комплекса с ионами серебра).
При титровании с адсорбционными индикаторами существенно значение рН, поскольку должна доминировать ионная форма индикатора. Поэтому при титровании в более кислой среде следует использовать краситель с более сильными кислотными свойствами, например дихлор-флуоресцеин вместо флуоресцеина.Необходимым условием применения адсорбционного индикатора является его способность служить противоионом, но не вытеснять первично-адсорбированный ион осадка. Условия проведения титрования:1. Кислотность растворов2. Концентрация реагирующих растворов3. Учет адсорбционной способности индикаторов и присутствующих в растворе ионов.4. Титрование вблизи т.э. следует проводить медленно5. Титрование с адсорбционными индикаторами проводят в рассеянном свете.Применение: количественное определение хлоридов, бромидов, йодидов, тиоцианатов, цианидов.5.МЕТОД ФОЛЬГАРДАМетод основан на титровании раствора ионов Ag+ раствором KSCN в присутствии ионов Fe (III):Ag+ + SCN-= AgSCN↓Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n(3 – n)+После оттитровывания ионов Ag избыток титранта дает с ионами Fe3+ красный комплекс. Обычно создают концентрацию Fe3+ около 0,01М. Титрование проводят в кислой среде.Для определения анионов этим методом (СI -, Вr -, CN-, СО32- , СrО42, S2-,РО43-) используют обратное титрование. К раствору титруемого иона добавляют избыток стандартного раствора нитрата серебра. После образования осадка оттитровывают избыток стандартным раствором KSCN в присутствии раствора хлорида железа (III). При образовании осадков, менее растворимых, чем AgSCN, возможно непосредственное титрование избытка Ag+ над осадком, но при определении Сl- более растворимый AgCl может частично перейти в AgSCN, поэтому необходимо отделить его (фильтрованием или добавлением тяжелого органического растворителя, покрывающего осадок и предохраняющего его от контакта с раствором).Преимущества метода Фольгарда – возможность титрования:
-
в очень кислых растворах; -
в присутствии многих катионов, которые мешали при определении по методу Мора (катионы бария, плюмбума и др., которые образовывали окрашенные осадки хроматов)
Тиоцианатометрия – это метод осадительного титрования, который базируется на использовании реакций образования труднорастворимых тиоцианатов.Тиоцианатометрическое титрование основано на осаждении ионов Ag+ (или Hg22+) тиоцианатами:Ag* + SCN- = AgSCN↓Определяют Ag+ или Hg22+ прямым титрованием раствором тиоцианата NH4SCN или KSCN.Тиоцианатометрическое определение галогенов выполняют по методу Фолыарда. Суть его можно выразить схемами:Сl- + Ag+ = AgCl+Ag+(остаток);Ag+(ocтаток)+SCN- = AgSCN↓Иначе говоря, к жидкости, содержащей Сl-, приливают избыток титрованного раствора нитрата серебра. Затем остаток AgNO3 обратно оттитровывают раствором тиоцианата и вычисляют результат.Индикатор в методе Фольгарда - насыщенный раствор железоаммонийных квасцов NH4Fe (SO4)2*12H2O. Пока в титруемой жидкости имеются ионы Ag+ прибавляемые анионы SCN- связываются с выделением осадка AgSCN, но не взаимодействуют с ионами Fe3+. Однако после точки эквивалентности малейший избыток NH4SCN (или KSCN) вызывает образование кроваво-красных ионов [Fe(SCN)]2+ и [Fe(SCN)2]+. Вследствие этого удается определить эквивалентную точку.Тиоцианатометрические определения применяют чаще, чем арген-тометрические. Присутствие кислот не мешает титрованию по методу Фольгарда и даже способствует получению более точных результатов, так как кислая среда подавляет гидролиз соли Fe3+. Метод позволяет определять ион С1- не только в щелочах, но и в кислотах. Определению не мешает присутствие Ва2+, Pb2+, Bi3+ и некоторых других ионов. Однако если в анализируемом растворе имеются окислители или соли ртути, то применение метода Фольгарда становится невозможным: окислители разрушают ионSCN-, а катион ртути осаждает его.Щелочной исследуемый раствор нейтрализуют перед титрованием азотной кислотой, иначе ионы Fe3+, входящие в состав индикатора, дадут осадок гидроксида железа(III).Преимущества тиоцианатометрии – возможность титрования:
-
в очень кислых растворах; -
в присутствии многих катионов, которые мешали при определении по методу Мора (катионы бария, плюмбума и др., которые образовывали окрашенные осадки хроматов).