Методи за качествен анализ. Видове, типове и основни характеристики на аналитичните реакции


m(к.ІІІ)= СМ(к.ІІІ).Vk. М (к.ІІІ)



страница3/4
Дата11.01.2018
Размер0.64 Mb.
#44360
1   2   3   4

m(к.ІІІ)= СМ(к.ІІІ).Vk. М (к.ІІІ)

  1. Претегляне на тази маса на техническа везна

  2. Прехвърляне в подходящ мерителен съд за приготвяне на разтвора

  3. Приготвяне на разтвора с приблизителна концентрация, хомогенизиране

  4. Стандартизиране на разтвора (определяне на точната концентрация) чрез титруване на отделни (еднократни) проби с титроустановител Pb(NO3)2

  5. Изчисляване на точната концентрация на титранта по формулата

СМ(к.ІІІ )= m(Pb(NO3)2) /m М(Pb(NO3)2).V(к.ІІІ)

Пример за пряко титруване и изчисления в комплексонометричния обемен анализ

Определяне на Zn2+ в разтвор чрез титруване със стандартен разтвор на Комплексон ІІІ при индикатор ериохром черно Т и амонячен буферен разтвор с рН 9 – 10.

Zn2+ + HY3-L ZnY2-+ H+

Отмерва се точно определен обем от пробата за анализ, съдържаща Zn2+, прибавя се индикатор ериохромчерно Т, определен обем амонячен буферен разтвор с рН 9 – 10 и се титрува със стандартен разтвор на Комплексон ІІІ до промяна на цвета от виненочервен до син.Отчита се обема на титранта в еквивалентния пункт и се правят изчисления за:

а) масата на Zn2+в грамове

m(Zn2+)= СМ (к.ІІІ).V(к.ІІІ)m.M (Zn2+)

Ако концентрацията на изходния разтвор, съдържащ определяното вещество е висока , преди титруването се извършва разреждане на точно определен обем от него V изх в мерителна колба с обем Vk и се титрува аликвотна част от разредения разтвор. В този случай масата на NaOH в грамове се определя по формулата



m(Zn2+)= СМ (к.ІІІ).V(к.ІІІ). mM (Zn2+).Vk /V изх

б) масовата част на NaOH в пробата в % (процентно съдържание) -



w (Zn2+)% = m(Zn2+) .100 /W = СМ (к.ІІІ).V(к.ІІІ).mM (Zn2+).100 / W

Пример за непряко(остатъчно) титруване в комплексонометричния обемен анализ

Определяне на Al3+

Al3+ се свързват с излишък от комплексон ІІІ при рН 5 – 6,1 а остатъкът от комплексона се титрува със стандартен разтвор на Pb(NO3)2, при индикатор ксиленолоранж.

Комплексонометричните методи се отличават с добра чувствителност, точност, селективност и простота. Важно предимство е възможността да се титруват последователно в една проба отделните метални йони при смесени разтвори. Методът намира широко приложение заопределяне на метални йони в различни разтвори и обекти, за определяне твърдостта на водата, за определяне на някои аниони остатъчно и др.

ИЗПИТНА ТЕМА №10:

КОНТРОЛ НА ТЕХНОЛОГИЧНИЯ ПРОЦЕС ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА

ТЕСТЕНИ ЗАХАРНИ ИЗДЕЛИЯ.

УТАЕЧЕН ОБЕМЕН АНАЛИЗ
ИЗПИТНА ТЕМА №20:

КОНТРОЛ НА ТЕХНОЛОГИЧНИЯ ПРОЦЕС ЗА ИЗРАБОТКА НА

ЦИГАРИ. УТАЕЧЕН ОБЕМЕН АНАЛИЗ

План-тезис:

Същност и класификация на методите в утаечния обемен анализ.

Индикаторни методи за установяване на еквивалентния пункт.

Метод на Мор. Метод на Фолхард.
№ по Критерии за оценяване на изпитна тема №10 Максимален

ред брой точки



6. Изяснява същността и класифицира методите в утаечния обемен 10

анализ.


7. Посочва индикаторните методи за установяване на еквивалентния 5

пункт.


8. Познава същността на метода на Мор, неговото приложение,

изразява го със съкратени йонни уравнения и посочва изчисленията

към него. 15

9. Познава същността на метода на Фолхард, неговото приложение,

изразява го със съкратени йонни уравнения и посочва

необходимите изчисления. 15
Утаечният обемен анализ е титриметричен метод за анализ, който се основава на извършване на утаечни процеси между определяното вещество и подходящ титрант. Могат да се титруват различни вещества, които при взаимодействие с титранта дават малкоразтворими съединения. Неудобствата при този метод произтичат от това, че утайката адсорбира йони от разтвора и се онечиства, което намалява точността на анализа. Ето защо много малко утаечни реакции отговарят на изискванията за използването им в обем.ния анализ. За установяване на еквивалентния пункт при титруването се използват няколко различни типа индикатори – едни от тях образуват цветни утайки с един от йоните в системата, други образуват оцветени стабилни комплексни съединения с йоните на титранта, а трети образуват адсорбционни съединения, които променят цвета си в еквивалентния пункт. Всички тези процеси се извършват при строго определени условия. Познати са много методи на утаечния обемен анализ, но в практиката се използват следните методи. Те се наименоват по наименованието на титранта.


  1. Аргентометрия – титрант е стандартен разтвор на АgNO3

  2. Тиоцианатометрия - титрант е стандартен разтвор на NH4SCN

  3. Меркурометрия- титрант е стандартен разтвор на Hg2(NO3)2


Аргентометрията (Халогенометрия) е метод на утаечния обемен анализ, в който тирант е стандартен разтвор на АgNO3

Могат да се определят халогениди(Cl-, Br-, I- и др.) и халогеноподобни йони(SCN-, CN- и др.), тъй като тези йони образуват малкоразтворими сребърни съединения.

Cl- + Ag+ AgCl'

За определяне на еквивалентния пункт като индикатор може да се използва разтвор на K2CrO4, който със АgNO3 образува керемиденочевенооцветено малкоразтворимо съединение Аg2CrO4(метод на Мор).

CrO42- + 2Ag+ Аg2CrO4'

Най-напред при титруването си получава утайката от сребърния халогенид, която има по-малка разтворимост от керемиденочевената утайка на Аg2CrO4. Титруването се провежда при подходящи условия рН 6,5 – 10,3 и в отсъствие на йоните Pb2+, Ba2+, Sr2+ и молекулите на NH3. Друг начин за установяване на еквивалентния пункт в аргентометрията е използването на т.н.обратими адсорбционни инидикатори. Това са органични багрила, които се адсорбират специфично върху повърхността на утайката и цвета и се променя точно в еквивалентния пункт, ако се спазват определени условия (метод на Фаянс).



Тиоцианатометрията е метод на утаечния обемен анализ, в който тирант е стандартен разтвор на NH4SCN. Директно се определят Ag+, но индиректно (остатъчно) могат да се определят халогениди(Cl-, Br-, I- и др.) и халогеноподобни йони(SCN-, CN- и др.), тъй като тези йони образуват малкоразтворими сребърни съединения.

Ag+ + SCN-  Ag SCN'

За определяне на еквивалентния пункт като индикатор може да се използва разтвор на Fe3+, който със SCN- образува чевенооцветено комплексно съединение. Титруването се провежда при подходящи условия. Методът е познат като Метод на Фолхард.

Меркурометрията е метод на утаечния обемен анализ, в който тирант е стандартен разтвор на Hg2(NO3)2. Директно се определят халогениди(Cl-, Br-, I- и др.)

Cl- + Hg22+ Hg2Cl2'



Индикаторите в утаечния обемен анализ са вещества, които образуват оцветена утайка , или стабилно цветно комплексно съединение с йоните на титранта или адсорбционно съединение върху повърхността на утайката.

Стандартен разтвор на АgNO3оже да се приготви директно като се използва х.ч. АgNO3, но се предпочита приготвянето му по непряк начин, тъй като приготвения разтвор не е напълно устойчив и е възможно понижаване на концентрацията му (АgNO3 в твърдо състояние и в разтвор е фоточувствителен). Основните етапи на приготвянето на стандартен разтвор на АgNO3 са:

1. Изчисляване на масата на АgNO3 в грамове, необходима за приготвяне на Vk ml разтвор с концентрация N(АgNO3) по формулата



m(АgNO3)= СN (АgNO3).Vk. mМeq (АgNO3)

2. Претегляне на тази маса на техническа везна

3. Прехвърляне в подходящ мерителен съд за приготвяне на разтвора

4. Приготвяне на разтвора с приблизителна концентрация,

5. Стандартизиране на разтвора (определяне на точната концентрация) чрез титруване със стандартен разтвор на титроустановител NaCl или с отделни (единични) проби на стандартното вещество х.ч. NaCl

6. Изчисляване на точната концентрация на титранта по формулата



N(АgNO3 )= СN (NaCl).V(NaCl)/ V (АgNO3) или

СN (АgNO3 )=m(NaCl)/ mМeq (NaCl).V (АgNO3)



Пряко титруване в аргентометрията

Определяне на Cl- по метода на Мор

Аргентометричното определяне на хлоридните йони по метода на Мор се основава на титруването им в неутрална и слабоосновна среда със стандартен разтвор на сребърен нитрат, при което се образува най-напред бялата утайка от AgCl. Еквивалентният пункт се установява с разтвор от K2CrO4, по появата на керемиденочервено оцветената утайка от Аg2CrO4.

Cl- + Ag+ AgCl '

CrO42- + 2Ag+ Аg2CrO4'



m(Cl-)= СN (АgNO3).V(АgNO3). mМeq (Cl-)

w (Cl-)% = m(Cl-) .100 /W = СN (АgNO3).V(АgNO3).m Мeq (Cl-).100 / W

Стандартен разтвор на NH4SCN се приготвя по непряк начин, тъй като NH4SCN в твърдо състояние е хигроскопичен. Основните етапи на приготвянето на стандартен разтвор на NH4SCN са:

1. Изчисляване на масата на NH4SCN в грамове, необходима за приготвяне на Vk ml разтвор с концентрация N(NH4SCN) по формулата



m(NH4SCN)= СN (NH4SCN).Vk. mМeq (NH4SCN)

2. Претегляне на тази маса на техническа везна

3. Прехвърляне в подходящ мерителен съд за приготвяне на разтвора

4. Приготвяне на разтвора с приблизителна концентрация,

5. Стандартизиране на разтвора (определяне на точната концентрация) чрез титруване със стандартен разтвор на титроустановител АgNO3

6. Изчисляване на точната концентрация на титранта по формулата

СN (NH4SCN )= СN (АgNO3).V(АgNO3)/ V (NH4SCN) или

Остатъчно титруване по метода тиоцианатометрия

Определяне на Cl- по метода на Фолхард

Тиоцианометричното определяне на хлоридните йони по метода на Фолхард се извършва като към точен обем от анализираната проба се прибавя в излишък определен обем стандартен разтвор на сребърен нитрат. Остатъкът от Ag+ се титрува със стандартния разтвор на NH4SCN при индикатор Fe3+ от наситен разтвор на железноамониева стипца (FeNH4(SO4)2.12H2O до промяната на цвета в трайно розово оцветяване, но тъй като при титруване на хлоридни йони утайката от AgCl има по-голяма разтворимост, необходимо е да се филтрува или да се блокира повърхността й с нитробензен

Cl- + Ag+ AgCl'

Ag+ + SCN-  Ag SCN'

Fe3+ + SCN-  [Fe (SCN)3]

Титруването се провежда при подходящи условия - азотнокисела среда и в отсъствие на Pb2+, Hg 2+ и молекулите на NH3.

Отчита се обема на NH4SCN в еквивалентния пункт, правят се ичисления за:

а) масата на Cl- в грамове



m(Cl-)= (СN (АgNO3).V(АgNO3) - СN (NH4SCN).V (NH4SCN)). mМeq (Cl-)

б) масовата част на Cl- в пробата в % (процентно съдържание)



w(Cl-)% = (СN (АgNO3).V(АgNO3) - СN (NH4SCN).V (NH4SCN)). mМeq (Cl-).100/W


ОКИСЛИТЕЛНО-РЕДУКЦИОНЕН ОБЕМЕН АНАЛИЗ. ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИЯ. ЙОДОМЕТРИЯ

Окислително-редукционният обемен анализ (редоксиметрия) е титриметричен метод за анализ, който се основава на окислително-редукционни процеси между определяното вещество и подходящ титрант. Могат да се титруват както окислители с помощта на редуктори, така също и редуктори с помощта на окислители при подходящи редоксинидикатори или специфични реактиви и подходящи условия. Познати са много методи на редоксиметрията, но в практиката се използват следните методи. Те се наименоват по наименованието на титранта.

  1. Перманганатометрия – титрант е стандартен разтвор на КMnO4

  2. Йодометрия - титрант е стандартен разтвор на I2 и Na2S2O3

  3. Броматометрия - титрант е стандартен разтвор на KBrO3

  4. Хроматометрия - титрант е стандартен разтвор наK2Cr2O7

ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИЯТА е метод на редоксиметрията, в който тирант е стандартен разтвор на КMnO4. Тъй като КMnO4 е силен окислител в кисела среда (Е0= 1,51V) с него се определят както редуктори, така и слаби окислители.

MnO4- + 8H+ + 5e-  Mn2+ + 4H2O

Титруването в слабокисели (рН<4),неутрални и алкални разтвори не не препоръча, тъй като получената кафява утайка от MnO2 пречи за точното установяване на еквивалентния пункт.

MnO4- + 2H2O + 3e-  MnO2 + 4OH-

Най-подходяща киселина за подкиселяване на разтворите при перманганометрично титруване е сярната киселина, най-често с концентрация 1mol/l. Солната киселина се избягва поради окисляването на хлоридните йони от перманганата до елементарен хлор

2MnO4- + 10Cl- + 16H+  5Cl2 + 2Mn2+ + 8H2O

Aзотната киселина също не се препоръчва, тъй като е окислител и взаимодейства с титранта.

Едно от важните предимства на перманганатометрията е безиндикаторното титруване. Само при много ниски концентрации на КMnO4 се прилагат физични или други методи за установяване на еквивалентния пункт.



Стандартен разтвор на КMnO4 се приготвя по непряк начин, тъй като е фоточувствителен и винаги в него си съдържат следи от MnO2, както и поради това, че емного силен окислител и в първите дни след приготвянето, концентрацията му се понижава. Основните етапи на приготвянето на стандартен разтвор на КMnO4 са:


  1. Изчисляване на масата на КMnO4 в грамове, необходима за приготвяне на Vk ml разтвор с концентрация N(КMnO4) по формулата

m(КMnO4)= CN(КMnO4).Vk.m Мeq (КMnO4)

  1. Претегляне на тази маса на техническа везна

  2. Прехвърляне в подходящ мерителен съд за приготвяне на разтвора

  3. Приготвяне на разтвора с приблизителна концентрация при нагряване

  4. Престояване на разтвора на тъмно в тъмно стъкло със стъклена запушалка, за

7 -8 дни

6. Отсифониране (филтруване през стъклен филтър) на бистрия разтвор и съхраняване на тъмно в тъмно стъкло.

7. Стандартизиране на разтвора (определяне на точната концентрация) чрез титруване с разтвор на титроустановител H2C2O4.2H2O или с отделни (единични) проби на стандартното вещество H2C2O4.2H2O при t0 = 700С -800С в сярнокисела среда до първото трайно розово оцветяване, неизчезващо две минути.

8. Изчисляване на точната концентрация на титранта по формулата



CN(КMnO4 )= CN(H2C2O4).V(H2C2O4)/ V(КMnO4)
Пример за пряко титруване и изчисления в перманганатометрията

Определяне на H2O2 в разтвор чрез титруване със стандартен разтвор на КMnO4

5H2O2 + 2MnO4- + 6H+  2Mn2+ + 5O2+ 8H2O

Отмерва се точно определен обем от пробата за анализ, съдържаща H2O2, прибавя се сярна киселина за подкиселяване на разтвора и се титрува със стандартен разтвор на КMnO4 до бледорозово оцветяване на разтвора. Отчита се обема на титранта в еквивалентния пункт и се правят изчисления за:

а) масата на H2O2 в грамове



m(H2O2)= CN(КMnO4).V(КMnO4).m Мeq (H2O2)

Ако концентрацията на изходния разтвор, съдържащ определяното вещество е висока , преди титруването се извършва разреждане на точно определен обем от него V изх в мерителна колба с обем Vk и се титрува аликвотна част от разредения разтвор. В този случай масата на H2O2 в грамове се определя по формулата



m(H2O2)= CN(КMnO4).V(КMnO4).m Мeq (H2O2). Vk /V изх

б) масовата част на H2O2 в пробата в % (процентно съдържание) -



w(H2O2)% = m(H2O2) .100 /W = CN (КMnO4).V(КMnO4).m Мeq (H2O2).100 / W
Пример за непряко(остатъчно) титруване в перманганатометрията

Определяне на трудноразтворимите окислители MnO2, PbO2 и др.

MnO2 + C2O42- + 4H+  Mn2+ + 2CO2 + 2H2O

5C2O42- + 2MnO4- + 16H+  2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O, където

реактивът, който се взема в излишък е H2C2O4, а титрантът е КMnO4. Определението се извършва в присъствие на сярна киселина.



Сподели с приятели:
1   2   3   4




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница