Курська Державна сільгосп Академія
Виконала Лопіна Олена
.
План
1.Сущность осадітельного титрування.
2.Аргентометріческое титрування.
3.Тіоціанатометріческое титрування.
4. Застосування осадітельного титрування:а) приготування стандартизованого розчину нітрату срібла.б) приготування стандартизованого розчину тіоціанат амонію.в) визначення вмісту хлору у зразку по Фольгарду.г) визначення змісту тріхлорацетата натрію в технічному препараті
1. Сутність осадітельного титрування
Метод об'єднує тітріметріческіе визначення, засновані на реакціяхосвіти опадів малорозчинний з'єднань. З цією метою придатнітільки деякі реакції, що задовольняють певним умовам. Реакціяповинна протікати строго по рівнянню і без побічних процесів. Утворюєтьсяосад повинен бути практично нерозчинним і випадати досить-швидко,без освіти пересичені розчинів. До того ж необхідно матиможливість визначати кінцеву точку титрування за допомогою індикатора.
Нарешті, явища адсорбції (співосадження) повинні бути виражені прититрування настільки слабо,, щоб результат визначення не спотворюється.
Найменування окремих методів осадження походять від назв застосовуванихрозчинів. Метод, який використовує розчин нітрату срібла, називаютьаргентометріей. Цим методом визначають вміст іонів С1 ~ і ВГ ~ внейтральних або слабколужних середовищах. Тіоціанатометрія заснована назастосуванні розчину тіоціанат амонію NH4SCN (або калію KSCN) і служить длявизначення слідів С1-і ВГ ~, але вже в сільнощелочних і кислих розчинах.
Використовують її і для визначення вмісту срібла в рудах або сплавах.
Дорогий аргентометріческій метод визначення галогенів поступововитісняється меркурометріческім. В останньому використовують розчин нітратуртуті (I) Hg2 (NO3) 2.
Розглянемо більш детально аргентометріческое і тіоціанатометріческоетитрування.
2. Аргентометріческое титрування 1
Метод заснований на реакції осадження іонів С1 ~ і ВГ ~ катіонами срібла зосвітою малорозчинний галогенідів:
Cl-+ Ag + = AgClb Br ^ - + Ag + =
AgBr
|
При цьому використовують розчин нітрату срібла. Якщо ж аналізують речовинана вміст срібла, то користуються розчином хлориду натрію (або калію).
Для розуміння методу аргентометріі велике значення мають кривітитрування. Як приклад розглянемо випадок титрування 10,00 мл 0,1 н.розчину хлориду натрію 0,1 н. розчином нітриту срібла (без урахуваннязміни об'єму розчину).
До початку титрування концентрації хлорид-іонів в розчині дорівнює загальнійконцентрації хлориду натрію, тобто 0,1 моль/л або [Cl-J ^ lO-1.
Позначивши від'ємний логарифм концентрації (або активності) визначаютьсяхлорид-іонів через рС1, можна написати:р ci = - lg [C1-] =-lg lO-i = 1.
Коли до тітруемому розчину хлориду натрію буде додано 9,00 млрозчину нітрату срібла і 90% хлорид-іонів будуть обложені, концентрація їхв розчині зменшиться в 10 разів і стане дорівнює И0 ~ 2 моль/л, а рС1 будедорівнює 2. Оскільки ж величина nPAgci = IQ-10, концентрація іонів сріблапри цьому складе:
[Ag +] = 10-ю/[С1-] = Ю-Ю/10-2 = 10-8 Моль/л, АБО pAg = - lg [Ag +] = -
IglO-s = 8.
Аналогічним чином обчислюють всі інші точки для побудови кривоїтитрування. У точці еквівалентності pCl = pAg = = 5 (див. табл.).
Таблиця. Зміна РС і pAg при титрування 10,00 мл 0,1 н. розчинухлориду натрію 0,1 н. розчином нітрату срібла
| Додано | [С1-] | [Ag +] | РС | Ms |
| розчину AgNO3, | | | | |
| ' «V. МЛ | | | | |
| 0 | Ю-1 | | 1 | |
| 9,00 9,90 | ю-2 | ю-8 ю-7 | 2 3 | 8 |
| | Ю-3 | | | 7 |
| 9,99 10,00 (точка | ю-4 ю-5 | ю-6 ю-5 | 4 5 6 | 6 5 4 |
| екв.) 10,01 | ю-6. | ю-* | | |
| 10,10 | ю-7 | ю-3 | 7 | Q |
| 11,00 20,00 | ю-8 ю-9 | ю 2-ю-1 | 8 9 | 2 |
| | | | | |
Інтервал стрибка при аргентометріческом титруванні залежитьвід концентрації розчинів і від значення твори розчинності осаду.
Чим менше величина ПР що виходить в результаті титрування з'єднання,тим ширше інтервал стрибка на кривій титрування і тим легше фіксуватикінцеву точку титрування за допомогою індикатора.
Найбільш поширене аргентометріческое визначення хлору за методом
Мора. Сутність його полягає в прямому титруванні рідини розчином нітратусрібла з індикатором хроматів калію до побуріння білого осаду.
Індикатор методу Мора - розчин К2СгО4 дає з нітратом срібла червонийосад хромату срібла Ag2CrO4, але розчинність осаду (0,65-10 ~ 4Е/л)набагато більше розчинності хлориду срібла (1.25Х _Х10 ~ 5 Е/л). Томупри титрування розчином нітрату срібла у присутності хромату каліючервоний осад хромату срібла з'являється лише після додавання надлишкуіонів Ag +, коли всі хлорид-іони вже обложені. При цьому завжди доаналізованої рідини доливають розчин нітрату срібла, а не навпаки.
Можливості застосування аргентометріі досить обмежені. Її використовуютьтільки при титруванні нейтральних або слабколужних розчинів (рН від 7 до
10). У кислому середовищі осад хромату срібла розчиняється.
У сільнощелочних розчинах нітрат срібла розкладається з виділеннямнерозчинного оксиду Ag2O. Метод непридатний і для аналізу розчинів,містять іон NH ^ ", тому що при цьому утворюється з катіоном Ag + аміачнийкомплекс [Ag (NH3h] + - аналізований розчин не повинен містити Ва2 +, Sr2 +,
Pb2 +, Bi2 + та інших іонів, що дають опади з хроматів калію. Тим не меншеаргентометрія зручна при аналізі безбарвних розчинів, що містять С1 ~ і Вг_ -іони ..
Розчини, що містять Ag +, не виливають у раковину, а збирають в спеціальнусклянку, тому що срібло з них регенерують.
3. Тіоціанатометріческое титрування.
Тіоціанатометріческое титрування засноване на осадженні іонів Ag + (або Hgl +
) Тіоціанат:
Ag + + SCN-= AgSCN |
Для визначення необхідний розчин NH4SCN (або KSCN). Визначають Ag + або
Hgi + прямим титруванням розчином тіоціанат.
Тіоціанатометріческое визначення галогенів виконують за так званимметоду Фольгарда. Суть його можна виразити схемами:
CI-+ Ag + (надлишок) -* AgCI + Ag + (залишок), Ag + (залишок) + SCN ~ -> AgSCN
Інакше кажучи, до рідини, що містить С1 ~, доливають надлишок титруватирозчину нітрату срібла. Потім залишок AgNO3 назад оттітровиваютрозчином тіоціанат і обчислюють результат.
Індикатор методу Фольгарда - насичений розчин NH4Fe (SO4) 2 - 12H2O. Поки втітруемой рідини є іони Ag +, додаємо аніони SCN ~ зв'язуються звиділенням осаду AgSCN, але не взаємодіють з іонами Fe3 +. Однак післяточки еквівалентності найменший надлишок NH4SCN (або KSCN) викликаєосвіта криваво-червоних іонів [Fe (SCN)] 2 + та [Fe (SCN) 2] +. Завдякицьому вдається визначити еквівалентну точку.
Тіоціанатометріческіе визначення застосовують частіше, ніж аргентометріческіе.
Присутність кислот не заважає титрування за методом Фольгарда і навітьсприяє отриманню більш точних результатів, тому що кисле середовищепригнічує гідроліз солі Fe **. Метод дозволяє визначати іон С1 ~ не тількив лугах, а й в кислотах. Визначенню не заважає присутність Ва2 +, РЬ2 +,
Bi3 + і деяких інших іонів. Однак якщо в аналізованому розчині єокислювачі або солі ртуті, то застосування методу Фольгарда стаєнеможливим: окислювачі руйнують іон SCN-, а катіон ртуті тримає в облозі його.
Лужний досліджуваний розчин нейтралізують перед титруванням азотноїкислотою, інакше іони Fe3 +, що входять до складу індикатора, дадуть осадгідроксиду заліза (III).
4. Застосування осадітельного титруванняа) Приготування стандартизованого розчину нітрату срібла
Первинними стандартів для стандартизації розчину нітрату срібла служатьхлориди натрію або калію. Готують стандартний розчин хлориду натрію іприблизно 0,02 н. розчин нітрату срібла, стандартизують другарозчин по першому.
Приготування стандартного розчину хлориду натрію. Розчин хлориду натрію
(або хлориду калію) готують з хімічно чистої солі. Еквівалентнамаса хлориду натрію дорівнює його молярній масі (58,45 г/моль). Теоретичнодля приготування 0,1 л 0,02 н. розчину потрібно 58,45-0,02-0,1 = 0,1169г NaCl.
Візьміть на аналітичних вагах навіску приблизно 0,12 г хлоридунатрію, перенесіть її в мірну колбу місткістю 100 мл, розчиніть,доведіть об'єм водою до мітки, добре перемішайте. Обчислити титр інормальну концентрацію вихідного розчину хлориду натрію.
Приготування 100 мл приблизно 0,02 н. розчину нітрату срібла.
Ляпіс є дефіцитним реактивом, і зазвичай розчини його маютьконцентрацію не вище 0,05 н. Для даної роботи цілком придатний 0,02 н.розчин.
При аргентометріческом титруванні еквівалентна маса AgN03 дорівнює молярніймасі, тобто 169,9 г/моль. Тому 0,1 л 0,02 н. розчину повинні містити
169,9-0,02-0,1 = 0,3398 г AgNO3. Однак брати точно таку навіску не маєсенсу, тому що продажний нітрат срібла завжди містить домішки. Отвесьтена технохіміческіх вагах приблизно 0,34 - 0,35 г нітрату срібла; цштенавіску в мірну колбу місткістю 100 мл, розчину в невеликій кількостіводи і доведіть обсяг водою зберігати розчин у колбі, обернувши її чорноїпапером і перелити в склянку темного скла ..
Стандартизація розчину нітрату сірка з хлориду натрію ..
Ретельно вимиту бюретки промийтерозчином нітрату срібла і підготуйте eg до титрування. Піпетку обполоснітьрозчином хлориду натрію і перенесіть 10,00 мл розчину в конічну колбу.
Прил 2 краплі насиченого розчину хромату калію і обережно, по краплях,титруйте розчином нітрату срібла при перемішуванні. Досягніть, щобперехід жовтого забарвлення суміші в червонувату стався від однієї надлишковоїкраплі нітрату срібла. Повторивши титрування 2 - 3 рази візьміть середнє зсходяться відліків і обчисліть нормальну концентрацію розчину нітратусрібла
Припустимо, що на титрування 10,00 мл 0,02097 н. розчину хлориду натріюпішло в середньому 10,26 мл розчину нітрату срібла. Тоді
A ^ AgNOj. 10,26 = 0,02097. 10,00, ATAgNOs = 0, 02097 - 10, 00/10, 26 =
0,02043.
Якщо передбачається визначати зміст С1 ~ у зразку, то обчислюють,крім того, титр розчину нітрату срібла по хлору: Т, - = 35, 46-0, 02043/
1000 = 0,0007244 г/мл,
'lце означає, що 1 мл розчину нітрату срібла відповідає 0,0007244 готтітрованного хлору.б) Приготування стандартизованого розчин тіоціанат амонію.
Розчин NH4SCN або KSCN з точно відомим титром не можна приготуватирозчиненням навішування, тому що ці солі дуже гігроскопічності. Тому готуютьрозчин з приблизною нормальною. концентрацією і встановлюють її постандартизованому розчину нітрату срібла. Індикатором служитьнасичений розчин NH4Fe (SO4) 2 - 12Н2О. Щоб попередити гідроліз солі Fe,до самого індикатору і до аналізованого розчину додають передтитруванням 6 н. азотну кислоту.
Приготування 100 мл приблизно 0,05 н. розчину тіоціанат амонію.
Еквівалентна маса NH4SCN дорівнює його молярній масі, тобто 76,12 г/моль.
Тому 0,1 л 0,05 н. розчину повинні містити 76,12.0,05-0,1 = 0,3806 г
NH4SCN.
Візьміть на аналітичних вагах навіску близько 0,3-0,4 г, перенесіть в колбумісткістю 100 мл, розчиніть, доведіть об'єм розчину водою до мітки іперемішайте.
Стандартизація розчину тіоціанат амонію з нітрату срібла. Підготуйтебюретки для титрування розчином NH4SCN. Обполосніть піпетку розчиномнітрату срібла і відміряйте 10,00 мл його в конічну колбу. Додайте 1 млрозчину NH4Fe (SO4) 2 (індикатор) і 3 мл. 6 н. азотної кислоти. Повільно,при безперервному збовтуванні, збігається з бюретки розчин NH4SCN.
Титрування припиніть після появи коричнево-рожевого забарвлення
[Fe (SCN)] 2 +, не зникає при енергійному струшуванні.
Повторіть титрування 2-3 рази, з сходяться відліків візьміть середнє іобчисліть нормальну концентрацію NH4SCN.
Припустимо, що на титрування 10,00 мл 0,02043 н. розчину нітрату сріблапішло в середньому 4,10 мл розчину NH4SCN.в) Визначення содеранія хлору у зразку по Фольгарду
Галогени по Фольгарду визначають зворотним титруванням залишку нітратусрібла розчином NH4SCN. Проте точне титрування можливо тут лише заумови, що будуть вжиті заходи, що запобігають (або сповільнюють) реакціюміж хлоридом срібла і надлишком тіоціанат заліза:
3AgCI + Fe (SCN) 3 = SAgSCNJ + FeCl3при якій з'являється спочатку забарвлення поступово зникає. Найкращевідфільтрувати осад AgCl перед титруванням надлишку нітрату срібларозчином NH4SCN. Але іноді замість цього до розчину додають яку-небудьорганічну рідина, не змішують з водою і як би ізолюючуосадокАрС1от надлишку нітрату.
Метод визначення. Візьмемо пробірку розчином аналізованого речовини,містить хлорид натрія.Навеску речовини розчиняють в мірної колбімісткістю 100 мл і доведете об'єм розчину водою до мітки (концентраціяхлориду в розчині повинна бути не більше 0,05 н .).
Перенесіть піпеткою 10,00 мл аналізованого розчину в конічну колбу,додайте 3 мл 6 н. азотної кислоти і приплив з бюретки явний надлишокрозчину AgNO3, наприклад 18,00 мл. Потім осад хлориду сріблаВідфільтруйте. Оттітруйте залишок нітрату срібла розчином NH4SCN, якописано в попередньому пункті. Повторивши визначення 2-3 рази, візьмітьсереднє. Якщо осад хлориду срібла відфільтрували, то його слід промитиі приєднати промивні води до фільтрату.
Припустимо, що навішування зразка склала 0,2254 р. До 10,00 мл аналізованогорозчину додали 18,00 мл 0,02043 н. розчину. нітрату срібла. Натитрування надлишку його пішло 5,78 мл • 0,04982 н. розчину NH4SCN.
Перш за все обчислимо, який обсяг 0,02043 н. розчину нітрату сріблавідповідає витраченим на титрування 5,78 мл 0,04982 н.розчину NH4SCN:отже, на осадження іона С1 ~ пішло 18,00 - 14,09 = 3,91 мл 0,2043н. розчину нітрату срібла. Звідси легко знайти нормальну концентраціюрозчину хлориду натрію
.
Оскільки еквівалентна маса хлору дорівнює 35,46 г/моль, * загальна маса хлорув навішування становить:
772 = 0,007988-35,46-0,1 = 0,02832 р.
Вміст хлору в масових частках (%) складає
0,2254 г С1-100% х = 0,02832-100/0,2254 = 12,56%.:
0,02832> С1 - х%
За методом Фольгарда визначають також вміст іонів ВГ ~ і I-. При цьомуфільтрувати опади броміду або іодіда срібла не потрібно. Але потрібновраховувати, що іон Fe3 + окисляє іодіда до вільного йоду. Томуіндикатор додають після осадження всіх іонів I-нітратом срібла.г) Визначення змісту тріхлорацетата натрію | в технічному препарат (похлору)
Технічний тріхлорацетат натрію (ТХА)-гербіцид для тоженія бур'янівзлаків. Він являє собою кристалічну речовину білого або світло -коричневого кольору, добре розчинна у воде.По Фольгарду спочаткувизначають масову частку хлориду органічних сполук, а потім післяруйнування хлору. За різниці знаходять масову частку (%) хлору трихлор -ацетату натрію.
.
Визначення масової частки (%) хлору неорганічних сполук. Точнунавіску препарату 2-2,5 г помістіть в мірну колбу місткістю 250 мл,розчиніть, доведіть розчин водою до мітки, перемішайте. Перенесітьпіпеткою в конічну колбу 10 мл розчину і приплив 5-10 млконцентрованої азотної кислоти.
262
Додайте з бюретки 5 або 10 мл 0,05 н. розчину нітрату срібла і надлишокйого оттітруйте 0,05 н. розчином NH4SCN у присутності NH4Fe (SO4) 2
(індикатор).
Масову частку (%) хлору (х) неорганічних сполук обчисліть за формулою
(V - l/i) 0,001773-250х100
х = -------- ----------------------------------< br>-------- Т 10
де V - об'єм точно 0,05 н. розчину AgNO3, взятий для аналізу; Vi - об'ємточно 0,05 н. розчину NH4SCN, що пішов на титрування надлишку AgNO3; т --навішування тріхлорацетата натрію; 0,001773 - маса хлору, що відповідає 1 мл 0,05н. розчину AgNO. Визначеннямасової частки (%) загального хлору. У конічну колбу візьміть 10 млприготованого раніше розчину, долити 10 мл розчину з масовою часткою
NaOH 30% і 50 мл води. З'єднайте колбу з зворотнім кульковим холодильником ікип'ятіть вміст її протягом 2 ч. Дайте рідини охолонути, промийтехолодильник водою, збираючи промивні води в ту ж колбу. Додайте дорозчину 20 мл розведеної (1:1) азотної кислоти і приплив з бюретки 30мл 0,05 н. розчину нітрату срібла. Надлишок нітрату срібла оттітруйте
0,05 н. розчином NH4SCN у присутності NH4Fe (SO4) 2. Масову частку (%)загального хлору (xi) обчисліть за наведеною вище формулою. Масову частку (%)тріхлорацетата натрію в препараті (х ^) знайдіть за формулою х2 = (х1 - х)
(185,5/106,5),де 185,5 - молярна маса тріхлорацетата натрію; 106,5 - маса хлору,що міститься в молярній масі тріхлорацетата натрію.
.
