Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2017-06-19 | 750 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В основе титриметрического анализа лежит процесс титрования, основанный на точном измерении объемов веществ, вступающих в химическую реакцию.
Аликвота – точный объем раствора, взятый для титрования. Его отбирают точной мерной посудой (пипетка, бюретка, мерная колба).
Титрант (стандартный раствор) – раствор с точной концентрацией, используемый в анализе.
Для определения точной концентрации титранта используют установочные вещества. Процесс установления точной концентрации рабочего раствора называется стандартизацией. В зависимости от природы титранта используют определенные установочные вещества.
Титр раствора — масса растворенного вещества в граммах, содержащаяся в 1 мл раствора.
Титрование – метод объёмного анализа, заключающийся в постепенном прибавлении раствора известной концентрации к анализируемому раствору с целью установления концентрации последнего.
Индикатор – вещество, дающее характерные (обычно цветные) химические реакции и употребляющиеся при анализе. Позволяют следить за составом среды или за протеканием химической реакции.
Стандартизация – процесс установления точной концентрации рабочего раствора.
Установочные вещества, различают:
· Первичные стандарты – растворы, которые можно приготовить по точной навеске и не обязательно стандартизировать (раствор фиксональной солянки).
· Вторичные стандарты – растворы, которые нельзя приготовить по точной навеске (фиксональный раствор NaOH, раствор перманганата калия). Их обязательно стандартизуют.
Стандартные вещества, которые используют для приготовления первичного стандарта, должны удовлетворять следующим требования:
|
*быть химически чистыми
*иметь состав, отвечающий химической формуле
*быть устойчивыми при хранении и в твердом виде, и в растворе
обладать большой солярной массой эквивалента
Точка эквивалентности – окончание титрования, фиксируется по изменению окраски индикатора или цвета раствора.
В основе титриметрического анализа лежит правило эквивалентности: вещества взаимодействую в эквивалентных
количествах.
Фиксирование точки эквивалентности.
· По изменению окраски внутреннего индикатора
· С помощью физико-химических индикаторов (потенциометрия, кондуктометрия)
· С помощью флуоресцентных или хемилюминесцентных индикаторов.
Ошибки при титровании
Неправильный выбор индикатора
Аликвота не оптимальна
Неправильная работа с бюретками, пипетками, мерными колбами
Способы (виды) титрования:
· Прямое титрование – это равновесный процесс, когда анализируемое вещество напрямую (непосредственно) взаимодействует с титрантом. Для проведения анализа этим методом достаточно одного стандартного раствора.
· Обратное тирование используется когда для прямого титрования нет подходящего индикатора или равновесие при тировании устанавливается медленно.
Суть: к аликвоте анализируемого вещества добавляют избыток известного объема и точной концентрации стандартного раствора. Остаток стандартного раствора оттитровывают другим титрантом с точной концентрацией. Используется основной и вспомогательный стандартные растыорв.
· Титрование по замещению (косвенное) используется если невозможно прямое и обратное титрование.
Суть: к определяемому веществу добавляют реагент, вступающий с ним в реакцию. При этом образуется новое вещества (заместитель) в эквивалентном количествое исследуемому веществу. Концентрация заместителя определяется прямым титрованием.
Способы приготовления титрованных растворов:
Для получения раствор заданной концентрации (первичного стандарта) точную навеску вещества из весового стаканчика (бюкса) количественно переносят в мерную колбу. С этой целью взвешенной вещество осторожно пересыпают через сухую воронку в колбу, многократно промывают стенки бюкса над воронкой струей воды из промывалки и омывают дистиллированной водой воронку и убирают ее. Наливают растворитель в колбу до одной трети объема и, не закрывая пробкой, перемешивают раствор до полного растворения навески круговыми движения. Затем колбу до метки наполняют водой (растворителем). Такие растворы называются приготовленными.
|
Для приготовления вторичных стандартов (установленных растворов) нет необходимости бать точную навеску вещества. Вещество взвешивают на технохимических весах, растворяют и разбавляют до определенного объема. Точную концентрацию раствора устанавливают.n титрованием с помощью раствора первичного стандарта. Титрование заключается в постепенном добавлении из бюретки одного раствора (титранта) к другому, находящемуся в конической колбе, до изменения окраски индикатора.
При стандартизации растворов используют: метод отдельных навесок или метод пипетироваия.
Метод отдельных навесок.
В параллельные конические колбы (3шт) помещают навеску установочного вещества, которую рассчитывают с учетом объема аликвоты раствора (10-20мл) и концентрацией стандартизируемого раствора. Навеску берут сначала технических, затем на аналитических весах. Взвешенные три навески («методом отсыпания») могут отличаться от рассчитанной на +/-10%.
В каждую колбу приливают растворитель (дистиллированную воду) объемом аликвоты (добавлять можно цилиндром). Перемешивают до полного растворения стандартного вещества, вводят индикатор и титруют. По бюретки делают отсчеты объема стандартизируемого раствора. Рассчитывают молярную концентрацию титранта для каждой навески стандартного вещества и расхождение (в процентах) между наибольшим и наименьшим результатами. Расхождение не должно превышать 0,2-0,3%, затем берут среднее значение из трех результатов.
Метод пипетирования.
Взвешенную на аналитических весах навеску твердого вещества количественно переносят в мерную колбу через воронку, смывая навеску из стаканчика струей воды из промывалки. По окончании растворения стандартного вещества раствор в колбе доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Аликвоту полученного раствора отбирают пипеткой, предварительно ополоснутой этим раствором, в коническую колбу для титрования и титруют стандартизируемым раствором. При стандартизации раствора титрование проводят не менее 3х раз. Если объемы, затраченные на титрование, совпадают между собой в пределах 0,2-0,3%, то берут среднее значение и рассчитывают молярную концентрацию титранта.
|
Фиксаналы.
Для приготовления стандартных растворов также используют фиксаналы (стандарт-титры). Фиксанал представляет собой запаянную стеклянную ампулу, содержащую точную навеску стандартного твердого вещества (или определенные объем титрованного раствора), необходимую для приготовления 1л точно 0,1000 Н раствора. Приготовление стандартного раствора из фиксанала заключается в том, чтобы количественно перенести содержимое ампулы в мерную колбу вместимостью 1л и довести полученный раствор до метки дистиллированной водой. С этой целью в горло мерной колбы вставляют воронку, снабженную специальным шипом (бойком), с помощью которого прокалывают тонкостенное дно ампулы. Затем с помощью острой стеклянной палочки пробивают стенку ампулы в небольшом углублении в верхней ее части. Через образовавшееся отверстие обмывают воды из промывалки. Воронку также многократно ополаскивают водой и удаляют из колбы. Полученный раствор доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Требования, предъявляемые к титриметрическим реакциям
· Момент окончания реакция (т.э.) должен четко и хорошо определеяться. Точка эквивалентности может фиксироваться по изменению окраски титруемого раствора, иои по изменению физико-химических показателей (электропроводность, окислительно-восстановительный потенциал)
· Константа равновесия проводимой (прямой) титриметрической реакции должна быть достаточно велика, а константа обратной реакции по возможности мала
· Скорость аналитической реакции должна быть велика, чтобы имелась возможность точно фиксировать точку эквивалентности
|
· Не должны иметь место побочные реакции
· Вещества, мешающие определению эквивалентности и протеканию основной реакции, должны отсутствовать
Правила работы с аналитической посудой:
· Бюретки. Заполнение титрантом производят через воронку, перед работой бюретку промывают титрантом и заполняют ее выше нулевого деления, затем сливают по каплям до совмещения мениска с нулевым делением шкалы.
· Пипетки. Растворы заполнять с помощью специальных резиновых груш. Раствор из пипетки сливают, касаясь ее кончиком стенки заполняемого сосуда. Замедлять скорость сливания раствора можно закрывая часть верхнего отверстия пипетки пальцем. Выдувать раствор нельзя.
· Мерные колбы. Необходим проводить калибровку. Заполнение производят осторожно (последними порциями раствора - по каплям), чтобы не добавить излишки растворителя, до совмещения края мениска раствора с отметкой на колбе.
Метод нейтрализации.
Метод нейтрализации применяют для количественного определения кислот, основания, а также солей, имеющих кислотно-основную среду (карбонат и гидрокарбонат натрия, хлорид аммония).
В основе метода лежит реакция нейтрализации: Н+ + ОН- = Н2О
Различают:
· Алкалиметрию, для определения кислот, титрант – щелочь
Установочные вещества:
- Фиксанальная солная кислота
- Щавелевая кислота Н2С2О4*2Н2О
- Янтарная кислота Н2С4Н4О4 (реже)
· Ацидометрию, для определения основания, титрант – кислота
Установочные вещества:
- Бура Na2B4O7*10H2O
- Фиксанальный раствор карбоната натрия
Для определения точки эквивалентности используют кислотно-основные индикаторы, которые приводятся в справочниках. Чаще всего используют фенолфталеин, метилоранж, лакмус
Индикаторы – вещества, которые меняют свое строение и физические свойства при изменении свойст среды.
Изменение окраски индикаторы объясняют двумя теориями: Оствальда (ионная теория) и Ганча (хромофорная).
Теория Оствальда.
Согласно ей индикаторы представляют собой слабые органические кислоты или основания. Согласно теории при изменении рН среды равновесие при диссоциации индикатора сдвигается влево и вправо согласно принципу Ле-Шателье. При этом изменяется концентрация окрашенной или бесцветной формы индикатора и мы фиксируем изменения окраски индикатора
Теория не объясняет изменение окраски индикатора в не процесса титрования. Для уточнения этого момента сформулирована хромофорная теория.
Теория Ганча.
Согласно этой теории окраску придают специальные группы – хромофоры, которые имеют в своем составе сопряженные связи. Установлено, что в состав органических соединений входят группы, которые усиливают окраску, сами при этом остаются бесцветными, это ауксохромы.
|
Для точного количественно определения необходимо знать интервал перехода индикатора, т.е. рН в диапазоне которого происходит изменение окраски индикатора.
Однако более точной характеристикой чем интервал перехода окраски является рТ индикатора – это рН, при котором заканчивается титрование с помощью данного индикатора.
Как правило рТ лежит в середине интервала перехода индикатора и условно его принимают равным рК индикатора.
Допустимая погрешность с использованием конкретного индикатора в данной системе 0,2%.
Виды индикаторных погрешности:
Н+ - погрешность, в растворе избыток сильной кислоты
ОН- - погрешность, в растворе избыток сильного основания
НА – погрешность, избыток слабой кислоты
МеОН – погрешность, избыток слабого основания
Кривые титрования.
Кривая титрования – это зависимость рН от объема добавленного титранта.
рН=f(Vт)
Рассчет кривых титрования необходим для отбора индикатора и уменьшения погрешности титрования.
Скачок титрования рассчитывают для точек, когда раствор не достигает на 0,1мл и когда он перетитрован на 0,1мл.
Применение метода нейтрализации:
· Определение карбонатной жесткости воды. Обуславливается наличием солей карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния.
Ж = Ст*Vт*100 / Vводы
[Ж] = моль/дм3
· Определяют временную жесткость воды и постоянную.
Временная жесткость удаляется кипячением.
Определив постоянную жесткость и зная карбонатную можно определить временную жесткость.
Постоянная жесткость определяется методом обратного титрования. Суть: к анализируемой пробе воды добавляют избыток стандартного растора Na2O3, раствор упаривают, далее к полученному сухому остатку добавляют дистиллированную воду, и раствор титруют соляной кислотой.
Ж = (Сст*Vст – Ст*Vт)*1000 / Vводы
· Определяют кислотность хлеба и молока (молочная и уксусная кислоты).
Кислотность молока определяют в градусах Тернера.
Осадительное титрование
Аргентометрия – в этом методе используют ра-р нитрата серебра (вторичный стандарт). Установочные в-ва – химически чистые NaCl или KCl.
Аргентометрию подразделяют на:
Метод просветления - суть метода в том, что т.э. фиксируется, когда при добавлении титранта титруемый ра-р просветляется.
Метод равного помутнения – т.э. в методе определяется отбором 2-х небольших проб анализируемого ра-ра. В 1 пробу добавляют нитрат серебра, в другую хлорид натрия. В случае равного помутнения титрование заканчивают. Метод без индикаторный.
Метод Мора – прямое титрование, индикатор K2CrO4. Этим методом определяют хлориды, бромиды. Для определения йодидов не применяют, т.к. йодид ион сорбируется на поверхности хромата калия и т.э. установить сложно.
Химизм процесса:
Cl- + Ag+ => AgCl (белый осадок)
т.э. CrO4 2- + 2Ag+ => Ag2CrO4 (кирпичный осадок)
Химизм основан на разных значениях ПР. Согласно ПР и условию образования осадка в начале выпадает галогенид серебра, а в т.э. когда весь галогенид выпал в осадок происходит достижение условия образования осадка хромата серебра.
Условия применимости:
Применяют только в нейтральных и слабощелочных средах. В щелочной среде титрование невозможно, т.к. разрушается титрант:
Ag+ + OH- =>AgOH
2AgOH => Ag2O + H2O
В кислых средах происходит растворение осадка Ag.
Определению мешают катионы: Ba, Pd, Bi анионы: CO3 2-; PO4 2-.
Метод Фольгорда – обратное титрование.
Химизм:
Cl- + избыток AgNO3 => AgCl (осадок) + AgNO3 (ост.)
(ост.) AgNO3 + KSCN => AgSCN (белый осадок) +KNO3
т.э. Fe3+ (индикатор) + SCN- =>Fe(SCN)3 (красный)
в качестве индикатора используют железаамонильные квасцы NH4Fe(SO4)4x12H2O
Условия применимости:
Нужно применять в кислой среде – квасцы будут гидролизоваться (подкислять необходимо для подавления железа в квасцах).
Определению мешают соли ртути и сильные окислители.
Меркуриметрия – используют стандартный ра-рHg(NO3)2 – вторичный стандарт. Установочные в-ва – химически чистые NaCl и NaBr. Индикатор – нитропрусид натрия Na2 [Fe (CN)5 NO] x 2H2O.
Этим методом определяют Hal, цианид ионы, роданид ионы.
В т.э. наблюдают выпадение белого осадка нитропрусида ртути
Na [Fe (CN)5 NO] x 2H2O => Hg [Fe (CN)5 NO] x 2H2O (белый осадок).
Меркурометрия – используют стандартный ра-р Hg2 (NO3)2. Установочные в-ва – те же, что и в Меркуриметрии.
В качестве индикатора используют роданид железа III(ра-р красного цвета – в т.э. обесцвечивание ра-ра) => образование роданида ртути I.
Fe (SCN)3 красн. => Hg2 (SCN)2
Метод адсорбционных индикаторов (метод фаянса).
Суть – все процессы проходят на поверхности осадка, в этом методе стандартным ра-ром является нитрат серебра, в качестве индикаторов используют специальные адсорбционные индикаторы: эозин, дихлорфлуоресцеин.
Переход окраски зависит от кол-ва адсорбированного индикатора и площади поверхности осадка. Титрование ведут без нагревания и без встряхивания.
Химизм:
вначале титрования:
X- (определяющий ион) + Ag+ => AgX (осадок)
AgX (ядро) x X- (потенциал определяющие ионы) => Отталкивают Ind-
в ра-ре присутствует индикатор:
HInd => H+ Ind-
в т.э. происходит перезарядка коллоидной частици, т.к. появляется небольшой избыток титранта
AgX (ядро) x Ag+ (потенциал определяющий ион) <= притягивает Ind- следовательно появляется окраска.
Необходимо соблюдать рекомендуемое значение рН.
Крив. осадит. титрования строят в координатах рХ = f (Vт).
Метод Мора применяется в анализе пищевых продуктов, определения NaCl в колбасе, сырах, рыбе.
Метод Фольгорда используют в клинических исследованиях при определении хлоридов в крови.
Метод адсорбционных индикаторов используют для определения иодидов в присутствии хлоридов.
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!