Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Теоретические основы объемного анализа. Классификация объёмного анализа, по реакции, лежащей в их основе и по способу титрования. Расчёты, применяемые в объёмном анализе.




Читайте также:
  1. A) Результат вычисления формулы на основе имеющихся данных
  2. Bonpoс 19 Сплавы на основе алюминия и магния. Свойства и области применения.
  3. CASE-средства. Общая характеристика и классификация
  4. II. Состав, порядок определения баллов оценки качественных критериев и оценки эффективности на основе качественных критериев
  5. II. Средства, применяемые при лечении заболеваний, вызванных условно-патогенными грибами (например, при кандидамикозе)
  6. III. Состав, порядок определения баллов оценки и весовых коэффициентов количественных критериев и оценки эффективности на основе количественных критериев
  7. V теоретические
  8. V. Композиционная (склеенная) кожа на основе натуральной кожи или кожаных волокон (товарная позиция 4115).
  9. V1: Основы административного права Российской Федерации
  10. V1: Основы гражданского права Российской Федерации

Понятие об эквиваленте. Эквивалент сложного вещества. Изменение эквивалентов, при вступлении их в химические реакции. Закон эквивалентов.

Закон постоянства состава позволил установить количественные соотношения, в которых различные химические элементы соединяются между собой, Д. Дальтон ввёл в науку понятие о соединительных весах элементов, впоследствии названных эквивалентами. Теперь эквивалентом элемента называют такое его количество, которое взаимодействует с 1 молем атомов водорода. Введение в химию понятия эквивалент позволило сформулировать закон эквивалентов:вещества вступают в реакцию в количествах, пропорциональных их эквивалентам.При решении некоторых задач удобно пользоваться другой формулировкой закона: массы реагирующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Понятие об эквиваленте и эквивалентной массе распространяются и на сложные вещества. Химическим эквивалентом сложного веществаназывают такое количество его, которое взаимодействует без остатка с одним эквивалентом водорода или с одним эквивалентом любого другого вещества.

Теоретические основы объемного анализа. Классификация объёмного анализа, по реакции, лежащей в их основе и по способу титрования. Расчёты, применяемые в объёмном анализе.

Название „титриметрические” связано со словом титр, обозначающим концентрацию раствора (масса вещества в 1 см3 раствора). Ранее более распространенным было название объемные методы анализа. Сейчас под объемным анализом понимают совокупность методов анализа, основанных на измерении объема жидкой, газовой или твердой фаз.Титриметрический (объёмный) методанализа основан на регистрации объёма реагента, расходуемого на реакцию с определяемым веществом.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ТИТРИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Титриметрические методы классифицируют по типам реакций, лежащих в их основе, по титранту и по способу титрования.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ПО ТИПАМ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Методы кислотно-основного титрования

Эти методы основаны на использовании реакции нейтрализации:

Н30+ + ОН" ^ 2Н20

Н+ + ОН" ^ Н20

Их применяют для определения кислот, оснований и солей, которые при гидролизе создают кислую или щелочную реакцию среды.



Методы осадительного титрования

В этих методах исследуемое вещество при взаимодействии с титран-том образует малорастворимое соединение. Например, галогенид-ионы Hal-определяют титрованием стандартным раствором AgNO3:

Ag+ + НаГ ^ AgHalJ где Hal-являются Cl-; Br-; I-.

Методы комплексиметрического титрования

Эти методы основаны на образовании слабоионизированных комплексов титранта с исследуемым веществом. Например, галогенид-ионы Hal- определяют титрованием стандартным раствором Hg(NO3)2 (меркуриметрия):

Hg2+ + 2НаГ ^ [HgHal2]

где Hal- являются Cl-; Br-; I-.

Методы окислительно-восстановительного титрования (редокс-методы)

Эти методы основаны на окислительно-восстановительных реакциях, протекающих между определяемым веществом и титрантом.

В зависимости от свойств используемого титранта методы окислительно-восстановительного титрования подразделяют на оксидиметрию и редукто-метрию.

Оксидиметрия — метод определения восстановителей путем титрования их стандартными растворами окислителей. Например, в перманганатометрии

в качестве титранта используют раствор калия перманганата, в броматомет-рии — раствор калия бромата, в хроматометрии — раствор калия хромата (дихромата).



Редуктометрия — метод определения окислителей путем титрования их стандартными растворами восстановителей. Например, в феррометрии используют стандартные растворы солей железа (II), в гидразинометрии в качестве титранта используют раствор гидразина гидрохлорида, в аскорбино-метрии — раствор аскорбиновой кислоты.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПО ТИТРАНТУ

Это более широкий способ классификации титриметрических методов. Название метода происходит от названия титранта.

В методах кислотно-основного титрования: если титрантом является кислота, то метод называется ацидиметрией; если титрант — основание, то метод называется алкалиметрией.

В методах осаждения: при титровании раствором AgNO3 метод называется аргентометрией, при титровании раствором Hg2(NO3)2 — меркурометрией.

В методах комплексообразования: при титровании раствором трилона Б (то есть комплексона III) метод называется трилонометрией (комплексоно-метрией), при титровании раствором Hg(NO3)2 — меркуриметрией.

В методах окислительно-восстановительного титрования: при титровании раствором калия перманганата KMnO4 метод называется перманганатомет-рией, при титровании раствором KBrO3 — броматометрией, при титровании раствором NaNO2 — нитритометрией.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПО СПОСОБУ ТИТРОВАНИЯ

Прямое титрование

Способ прямого титрования состоит в том, что к определенному объему раствора определяемого вещества прибавляют по каплям титрант до достижения конечной точки титрования.

Обратное титрование (титрование по остатку)

Этот способ используют в тех случаях, когда определяемое вещество является летучим или реакция между титрантом и определяемым веществом протекает медленно, а также в случаях, когда для прямого титрования невозможно подобрать индикатор. К определяемому веществу добавляют избыток титранта, взаимодействующего с этим веществом. После прохождения химической реакции остаток титранта оттитровывают вторым титрантом.



Заместительное титрование

Этот способ используют в случаях, если анализируемое вещество не реагирует с титрантом или реагирует нестехиометрично. К определяемому веществу прибавляют вспомогательный реагент, с которым оно образует новое

соединение (заместитель) в эквивалентных количествах. Концентрацию последнего определяют прямым титрованием.

ВЫЧИСЛЕНИЯ В ТИТРИМЕТРИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ

Укажем основные термины и понятия, которые применяют при расчетах в количественном анализе.

Моль — это количество вещества, которое содержит столько реальных или условных частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода-12. Пользуясь понятием «моль», необходимо указывать, какие конкретно реальные или условные частицы имеются в виду. Реальные частицы — это атомы, ионы, электроны или молекулы. Условные частицы — это доли молекул, ионов и тому подобное, например: 1/6 молекулы K2Cr2O7; 1/2 молекулы H2C2O4; 1/5 молекулы KMnO4. В Государственной фармакопее СССР XI издания за моль приняты условные частицы, которые равны эквиваленту (см. ниже), а в Государственной фармакопее Украины и в Европейской фармакопее за моль приняты частицы, отвечающие формульной массе. Количество вещества n (число молей) записывают следующим образом:

n(NaOH) = 1 моль; n(1/6K2Cr2O7) = 1 моль.

Молярная масса вещества X — масса одного моля этого вещества, обозначается символом M(X):

M (X) = m(X) n(X) '

где m(X) — масса вещества, г; n(X) — количество вещества (число молей этого вещества).

Основной единицей молярной массы вещества в системе СИ есть кг/моль, однако на практике чаще используют размерность г/моль. Например, молярные массы иона Fe2+, HCl, 1/2 молекулы I2 приравнивают соответственно: M(Fe2+) = 55,847 г/моль; М (HCl) = 36,461 г/моль; М(У212) = 126,9096 г/моль.

Эквивалентом называют некоторую реальную или условную частицу (у. ч.), которая может присоединять, высвобождать или любым другим способом взаимодействовать с одним ионом водорода, гидроксид-ионом и другим одновалентным элементом в кислотно-основных реакциях или же с одним электроном — в окислительно-восстановительных реакциях. Используя термин «эквивалент», необходимо указывать, к какой реакции он относится, так как его величина при этом может изменяться.

Фактор эквивалентности Уэкв(Х) — это число, которое указывает на то, какая доля условной части вещества X эквивалентна одному иону водорода (гид-роксид-иону или атому другого одновалентного элемента) в данной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции.

Фактор эквивалентности не является постоянной величиной и зависит от конкретной реакции с участием данного вещества. Например, в полуреакциях:

Мп0- + 4Н+ + 3е -9 Мп025 + 2Н20

/Экв(КМп04) = Уз;

МпО- + 8Н+ + 5е -9 Мп2+ + 4Н20

/экв(КМп04) = !/5.

Молярная масса эквивалента Ем вещества X — масса одного моля эквивалентов этого вещества, равная произведению фактора эквивалентности ./Экв(Х) и молярной массы М(Х) этого вещества:

Ем (X) = /эквРО-М (X).

Например, Ем(КМп04) = 1/5 • М(КМп04).

Кислотно-основной метод титрования. Индикаторы, применяемые в этом методе. Кривые титрования. Точка эквивалентности. Стандартные и рабочие растворы. Определение общей кислотности желудочного сока.

Метод основан на реакциях кислотно-основного взаимодействия, сопровождающихся переносом протона:

 

НА + В кислота основание   НВ+ + А- . сопряженная сопряженное кислота основание

 

В общем виде метод может быть представлен уравнением нейтрализации:

Н+ + ОН- Н2О.

 

В зависимости от титранта (рабочего раствора) различают ацидиметрическое и алкалиметрическое титрование.


В ацидиметрии рабочим раствором являются растворы сильных кислот (обычно Н2SO4, НСl, HClO4). Определяемые вещества — сильные и слабые основания, соли слабых кислот, растворы которых, вследствие гидролиза, имеют щелочную реакцию. Рабочие растворы сильных кислот готовят из выпускаемых в промышленности концентрированных растворов. Точную концентрацию устанавливают по стандартным веществам:Na2B4O7 · 10H2O — тетраборат натрия (бура), Na2CO3 — карбонат натрия.

Для определения конца титрования используют кислотно-основные индикаторы (обычно метиловый оранжевый, метиловый красный, фенолфталеин).

Возможность применения кислотно-основного титрования
и выбор индикатора определяют по кривым титрования, т. е. по зависимости pН раствора от объема добавленного титранта или
от степени оттитрованности определяемого вещества. Значения pН титруемого раствора рассчитывают по формулам для расчета pH
в растворах сильных и слабых кислот и оснований, буферных растворах, растворах гидролизующихся солей.

Для построения кривой титрования рассчитывают рН в различные моменты титрования по формулам, приведенным выше.

Кривая титрования характеризуется резким изменением рН в близи точки эквивалентности, которую называют скачком титрования. Чем больше скачок, тем точнее можно оттитровать определяемое вещество. По величине скачка выбирают индикатор.

Основное правило выбора индикатора. Для каждого данного титрования можно применять только такие индикаторы, показатель титрования которых (рТ индикатора) лежит в пределах

скачка рН на кривой титрования

Точка эквивалентности — момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце. В некоторых случаях наблюдают несколько точек эквивалентности, следующих одна за другой, например, при титровании многоосновных кислот или же при титровании раствора, в котором присутствует несколько определяемых ионов.

На графике кривой титрования присутствует одна или несколько точек перегиба, соответствующих точкам эквивалентности.
Точкой окончания титрования (подобна точке эквивалентности, но не то же самое) считают момент, при котором индикатор изменяет свой цвет при колориметрическом титровании.

Общая кислотность желудочного сока является суммой свободной и связанной хлористоводородной кислоты, т. е. связанной с белками кислых фосфорных солей, а также молочной и уксусной кислот, содержание которых в желудочном соке в обычных условиях у здоровых лиц ничтожно.

Количественное определение общей кислотности желудочного сока и свободной хлористоводородной кислоты можно произвести в одной и той же порции желудочного сока. Для этого к профильтрованному желудочному соку вначале прибавляют одну каплю диметиламидоазобензола (определение свободной хлористоводородной кислоты) и титруют сок до появления желтовато-красной окраски, но не до получения чисто желтого цвета. Учитывают количество потраченного на титрование едкого натра, затем прибавляют к желудочному соку 1-2 капли фенолфталеина (определение общей кислотности) и продолжают титровать до появления не исчезающего розового окрашивания, а затем отмечают новый уровень едкого натра в бюретке.


Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 80; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.018 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты