А. Приготовление рабочего раствора. Прямое титрование восстановителей

Рассчитайте массу K₂Cr₂O₇ х.ч., необходимого для приготовления 200 мл 0,05 н раствора. Учтите, что в ред-окс-реакциях ион дихромата присоединяет 6 электронов, следовательно, эквивалент дихромата калия равен 1/6 молярной массы. Устойчив ли этот раствор? Нужна ли его стандартизация?

Выпишите структурные формулы двух индикаторов: дифениламина и фенилантраниловой кислоты, укажите, при каких потенциалах изменяется их окраска и почему это происходит. Будут ли при титровании железа с этими индикаторами появляться индикаторные ошибки?

Методикититрования железа (II) с этими индикаторами различны. С дифениламином титруют быстро, на холоду, не допуская местных пересыщений, так как этот индикатор склонен к необратимому разрушению. Хорошо вносить его незадолго до точки эквивалентности. К сожалению, появление окраски окисленной формы наблюдается задолго до точки эквивалентности. Для устранения этого явления в раствор вводят фосфорную кислоту. Объясните ее роль и подтвердите свое мнение расчетом соответствующих реальных потенциалов. С фенилантраниловой кислотой титруют в менее кислой среде, введение фосфорной кислоты не требуется. Подберите по справочнику еще 1-2 подходящих индикатора.

1. При выполнении эксперимента возьмите заранее рассчитанную навеску дихромата калия на аналитических весах, количественно перенесите в мерную колбу и растворите сначала в небольшом количестве серной кислоты (2 н.), дополните водой до метки и перемешайте. Рассчитайте точную концентрацию приготовленного раствора в моль/л и г-экв/л, титр раствора K₂Cr₂O₇и титр того же раствора по нескольким восстановителям.

2. Оттитруйте две аликвоты анализируемого раствора соли железа (II) с дифениламином и две - с фенилантраниловой кислотой приготовленным раствором дихромата. Методика титрования с разными индикаторами различна:

а) с дифениламином. Аликвоту FeSO₄ смешайте с 10 мл серной кислоты (1:4) и 3-5 мл Н₃РО₄ (конц.). ОСТОРОЖНО! Не втягивайте кислоту в пипетку ртом! Будьте осторожны с дифениламином - раствор этого индикатора готовят на концентрированной серной кислоте. Добавьте 3-4 капли раствора дифениламина и титруйте стандартным раствором дихромата при энергичном перемешивании до чисто синей окраски раствора. Появление зеленых и грязно-серых оттенков свидетельствует о побочных процессах или непригодности раствора индикатора. Избыток бихромата после появления окраски не вводите. Сохраните оттитрованный раствор для выполнения части Б.

Если на первое (ориентировочное) титрование пойдет значительно больше или меньше титранта, чем 10-15 мл, то объемы других аликвот соответственно измените;

б) с фенилантраниловой кислотой. Аликвоту FeSO₄ разбавьте в колбе для титрования водой, добавьте 5-10 мл HCl (1:4), около 1 мл раствора индикатора и титруйте дихроматом до появления красно-фиолетового окрашивания раствора. Не перетитровывайте раствор и оставьте его для выполнения части Б. По усредненному результату рассчитайте молярную и нормальную концентрацию раствора FeSO₄.

Б. Определение неустойчивых восстановителей (SnCI₂)             по методу замещения

Растворы таких веществ, как CuCl, SnCl₂, Na₂SO₃ и др., не принято титровать дихроматом «напрямую», так как в одних случаях возможны индуцированные реакции с участием кислорода воздуха, в других - слишком медленно идет реакция и т.п. Для анализа в хроматометрии используют вспомогательный раствор какой-либо соли трехвалентного железа. Если определяемый восстановитель смешать с избытком вспомогательного раствора соли железа (III), то в растворе появится эквивалентное количество ионов Fe²⁺, которые и оттитровывают дихроматом. Реакции между большинством восстановителей и ионами Fe³⁺ идут быстрее, чем с дихроматом, нет и побочных индуцированных процессов, осложняющих прямое титрование с дихроматом.

1. Для определения содержания SnCI₂ в техническом продукте возьмите две навески этого продукта (примерно по 50 мг), количественно перенесите их в оттитрованные пробы из предыдущей части работы. Индикатор сразу же изменит цвет (признак перехода Fe (III) в Fe (II). Через 5-7 минут оттитруйте эти растворы дихроматом до синего (с дифениламином) или красно-фиолетового (с фенилантраниловой кислотой) окрашивания. Рассчитайте содержание SnCI₂ в процентах. Вместо оттитрованных проб при выполнении этого определения можно взять раствор квасцов или другой соли железа (III) с добавлением кислоты и индикатора. Разумеется, примеси Fe (II) в таком растворе недопустимы.