روش خنثی سازی در روش تیتریمتری آنالیز. انواع تیتراسیون تیتراسیون به طور خلاصه

آنالیز تیتریمتری روشی برای تعیین مقدار یک ماده با اندازه گیری دقیق حجم محلول های موادی است که با یکدیگر واکنش می دهند.

تیتر– مقدار گرم ماده موجود در 1 میلی لیتر. محلول یا معادل ماده ای که تعیین می شود. به عنوان مثال، اگر تیتر H 2 SO 4 0.0049 گرم در میلی لیتر باشد، به این معنی است که هر میلی لیتر محلول حاوی 0.0049 گرم اسید سولفوریک است.

محلولی که تیتر آن مشخص است، تیتر شده نامیده می شود. تیتراسیون- فرآیند افزودن مقدار معادل یک محلول تیتر شده به محلول آزمایشی یا مقدار کمی از آن. در این مورد، از راه حل های استاندارد استفاده می شود - کانال های ثابت- محلول هایی با غلظت دقیق ماده (Na 2 CO 3، HCl).

واکنش تیتراسیون باید شرایط زیر را برآورده کند:

سرعت واکنش بالا؛

واکنش باید تا تکمیل ادامه یابد.

واکنش باید بسیار استوکیومتری باشد.

روش مناسبی برای ثبت پایان واکنش دارند.

HCl + NaOH → NaCl + H2O

وظیفه اصلی تجزیه و تحلیل تیتریمتری نه تنها استفاده از محلولی با غلظت دقیق شناخته شده (فیکسانال) است، بلکه تعیین صحیح نقطه هم ارزی است.

چندین روش برای رفع نقطه هم ارزی وجود دارد:

بر اساس رنگ ذاتی یون های عنصر تعیین شده، به عنوان مثال، منگنز به شکل یک آنیونMnO 4 -

طبق ماده شاهد

مثال: Ag + + Cl - " AgCl $

Ag + + CrO 4 " Ag 2 CrO 4 $ (رنگ نارنجی روشن)

مقدار کمی نمک K 2 CrO 4 (شاهد) به فلاسکی که یون کلر تعیین می شود اضافه می شود. سپس ماده آزمایشی به تدریج از بورت اضافه می شود، ابتدا یون های کلر واکنش نشان می دهند و یک رسوب سفید (AgCl) تشکیل می شود، یعنی AgCl PR.<< ПР Ag2Cr O4.

بنابراین، یک قطره اضافی از نیترات نقره، رنگ نارنجی روشنی می دهد، زیرا تمام کلر قبلاً واکنش نشان داده است.

III. با استفاده از شاخص ها: به عنوان مثال، در طی واکنش خنثی سازی، از شاخص های اسید-باز استفاده می شود: تورنسل، فنل فتالئین، متیل اورانژ - ترکیبات آلی که هنگام حرکت از یک محیط اسیدی به یک محیط قلیایی تغییر رنگ می دهند.

شاخص ها– رنگ های آلی که با تغییر اسیدیته محیط تغییر رنگ می دهند.

به طور شماتیک (با حذف اشکال میانی)، تعادل نشانگر را می توان به عنوان یک واکنش اسید-باز نشان داد.

Hin + H 2 O In - + H 3 O +

H2O
H + + OH -

H++H2O
H3O+

منطقه انتقال رنگ نشانگر (موقعیت و فاصله) تحت تأثیر همه عواملی است که ثابت تعادل به آنها بستگی دارد (قدرت یونی، دما، مواد خارجی، حلال) و همچنین نشانگر.

طبقه بندی روش های آنالیز تیتریمتری.

تیتراسیون اسید و باز (خنثی سازی): این روش مقدار اسید یا قلیایی را در محلول تجزیه شده تعیین می کند.

بارش و کمپلکس (آرژانتومتری)

Ag + + Cl - "AgCl $

تیتراسیون ردوکس (ردوکسی متری):

الف) پرمنگناتومتری (KMnO 4)؛

ب) یدومتری (Y 2);

ج) بروماتومتری (KBrO 3).

د) دو کروماتومتری (K2Cr2O7).

ه) سریمتری (Ce(SO 4) 2).

ه) وانادومتری (NH 4 VO 3).

g) تیتانومتری (TiCl 3) و غیره.

روش تیترومتری تجزیه و تحلیل (تیتراسیون) امکان تجزیه و تحلیل کمی حجمی را فراهم می کند و به طور گسترده در شیمی استفاده می شود. مزیت اصلی آن تنوع روش ها و روش ها است که به لطف آن می توان از آن برای حل انواع مسائل تحلیلی استفاده کرد.

اصل تحلیل

روش تیترومتری آنالیز بر اساس اندازه گیری حجم محلولی با غلظت شناخته شده (تیترانت) است که با ماده آزمایش واکنش داده است.

برای تجزیه و تحلیل، به تجهیزات خاصی نیاز دارید، یعنی یک بورت - یک لوله شیشه ای نازک با درجه بندی اعمال شده. انتهای بالایی این لوله باز است و در انتهای پایینی یک دریچه قطع کننده وجود دارد. با استفاده از یک قیف، بورت کالیبره شده با تیترانت تا نقطه صفر پر می شود. تجزیه و تحلیل تا نقطه پایان تیتراسیون (ETP) با افزودن مقدار کمی محلول از بورت به ماده آزمایش انجام می شود. نقطه پایان تیتراسیون با تغییر در رنگ نشانگر یا برخی ویژگی های فیزیکوشیمیایی مشخص می شود.

نتیجه نهایی بر اساس حجم تیتر مصرف شده محاسبه می شود و در تیتر (T) - جرم ماده در هر 1 میلی لیتر محلول (g/ml) بیان می شود.

منطق فرآیند

روش تیترومتری تجزیه و تحلیل کمی نتایج دقیقی به دست می دهد زیرا مواد در مقادیر معادل با یکدیگر واکنش می دهند. این بدان معنی است که حاصلضرب حجم و کمیت آنها با یکدیگر یکسان است: C 1 V 1 = C 2 V 2. از این معادله می توان مقدار مجهول C 2 را یافت اگر پارامترهای باقیمانده به طور مستقل تنظیم شوند (C 1, V 2) و در طول تجزیه و تحلیل (V 1) ایجاد شوند.

تشخیص نقطه پایان تیتراسیون

از آنجایی که ثبت به موقع پایان تیتراسیون مهمترین بخش تجزیه و تحلیل است، انتخاب روش های مناسب ضروری است. راحت ترین استفاده از نشانگرهای رنگی یا فلورسنت است، اما می توان از روش های ابزاری نیز استفاده کرد - پتانسیومتری، آمپرومتری، نورسنجی.

انتخاب نهایی روشی برای تشخیص CFT به دقت و گزینش پذیری مورد نیاز تعیین و همچنین سرعت آن و امکان اتوماسیون بستگی دارد. این امر به ویژه برای محلول های ابری و رنگی و همچنین محیط های تهاجمی صادق است.

الزامات واکنش تیتراسیون

برای اینکه روش تیترومتری آنالیز نتیجه درستی به دست آورد، باید واکنشی را که زیربنای آن است، به درستی انتخاب کنید. الزامات آن به شرح زیر است:

• استوکیومتری؛
• سرعت جریان بالا؛
• ثابت تعادل بالا؛
• وجود یک روش قابل اعتماد برای ثبت پایان تجربی تیتراسیون.

واکنش های مناسب ممکن است از هر نوع باشد.

انواع تحلیل

طبقه بندی روش های آنالیز تیتریمتری بر اساس نوع واکنش است. بر اساس این ویژگی، روش های تیتراسیون زیر متمایز می شوند:

• اسید-باز;
• ردوکس
• کمپلکس سنجی;
• بارشی

هر نوع بر اساس نوع واکنش خاص خود است؛ تیترهای خاصی انتخاب می شوند، بسته به اینکه کدام زیر گروه از روش ها در تجزیه و تحلیل متمایز می شوند.

تیتراسیون اسید و باز

روش تیترومتری آنالیز با استفاده از واکنش هیدرونیوم با یون هیدروکسید (H 3 O + + OH - = H 2 O) اسید-باز نامیده می شود. اگر یک ماده شناخته شده در محلول یک پروتون تشکیل دهد که برای اسیدها معمول است، روش متعلق به زیر گروه اسید سنجی است. در اینجا معمولاً اسید هیدروکلریک HCl پایدار به عنوان تیترانت استفاده می شود.

اگر تیتر کننده یون هیدروکسید تولید کند، روش قلیایی نامیده می شود. مواد مورد استفاده قلیایی ها مانند NaOH یا نمک هایی هستند که از واکنش یک باز قوی با یک اسید ضعیف مانند Na 2 CO 3 به دست می آیند.

در این مورد از نشانگرهای رنگی استفاده می شود. آنها ترکیبات آلی ضعیف - اسیدها و بازها هستند که ساختارها و رنگ های متفاوتی از اشکال پروتونه و غیر پروتونه دارند. رایج ترین شاخص های مورد استفاده در تیتراسیون اسید-باز عبارتند از فنل فتالئین تک رنگ (محلول شفاف در محلول قلیایی به رنگ زرشکی در می آید) و متیل نارنجی دو رنگ (ماده قرمز رنگ در محلول اسیدی زرد می شود).

استفاده گسترده از آنها به دلیل جذب نور زیاد آنها است که به دلیل آن رنگ آنها به وضوح با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است و کنتراست و منطقه انتقال رنگ باریک آنها.

تیتراسیون ردوکس

تجزیه و تحلیل تیترومتری ردوکس روشی برای تجزیه و تحلیل کمی است که بر اساس تغییر نسبت غلظت‌های اشکال اکسید شده و احیا شده است: aOx 1 + bRed 2 = aRed 1 + bOx 2.

روش به زیر گروه های زیر تقسیم می شود:

• پرمنگناتومتری (تیترانت - KMnO 4)؛
• یدومتری (I 2);
• دی کروماتومتری (K2Cr2O7)؛
• بروماتومتری (KBrO 3)؛
• یدومتری (KIO 3)؛
• سریمتری (Ce(SO 4) 2)؛
• واناداتومتری (NH 4 VO 3)؛
• تیتانومتری (TiCl 3)؛
• کرومومتری (CrCl 2)؛
• آسکوربینومتری (C 6 H 8 OH).

در برخی موارد، نقش یک نشانگر را می‌توان توسط معرف‌ای ایفا کرد که در واکنش شرکت می‌کند و رنگ آن را تغییر می‌دهد تا حالت اکسیده یا احیا شده به دست آورد. اما از شاخص های خاصی نیز استفاده می شود، به عنوان مثال:

• هنگام تعیین ید از نشاسته استفاده می شود که با یون های I 3 - یک ترکیب آبی تیره تشکیل می دهد.
• هنگام تیتراسیون آهن فریک از یون های تیوسیانات استفاده می شود که با فلز به رنگ قرمز روشن کمپلکس تشکیل می دهند.

علاوه بر این، شاخص های ردوکس خاصی وجود دارد - ترکیبات آلی که دارای رنگ های مختلف در اشکال اکسید شده و کاهش یافته خود هستند.

تیتراسیون کمپلکسومتری

به طور خلاصه، روش تیترومتری آنالیز که کمپلکس سنجی نامیده می شود، مبتنی بر تعامل دو ماده برای تشکیل یک کمپلکس است: M + L = ML. اگر از نمک های جیوه استفاده شود، به عنوان مثال، Hg(NO 3) 2، این روش جیوه سنجی نامیده می شود، اگر اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) به نام کمپلکسومتری نامیده می شود. به طور خاص، با استفاده از روش دوم، از روش تیترومتری برای تجزیه و تحلیل آب، یعنی سختی آن استفاده می شود.

در کمپلکس سنجی از شاخص های فلزی شفاف استفاده می شود که با تشکیل کمپلکس با یون های فلزی رنگ می گیرند. به عنوان مثال، هنگام تیتراسیون نمک های آهن با EDTA، اسید سولفوسالیسیلیک شفاف به عنوان یک شاخص استفاده می شود. وقتی محلول با آهن کمپلکس می شود قرمز می شود.

با این حال، اغلب نشانگرهای فلزی رنگ خاص خود را دارند که بسته به غلظت یون فلزی تغییر می کند. اسیدهای پلی بازیک به عنوان چنین شاخص هایی مورد استفاده قرار می گیرند و کمپلکس های نسبتاً پایداری را با فلزات تشکیل می دهند که هنگام قرار گرفتن در معرض EDTA با تغییر رنگ متضاد به سرعت از بین می روند.

تیتراسیون بارش

روش تیترومتری آنالیز که مبتنی بر واکنش برهمکنش دو ماده با تشکیل ترکیب جامدی است که رسوب می‌کند (M + X = MX↓)، رسوب است. اهمیت محدودی دارد، زیرا فرآیندهای رسوب معمولاً غیر کمی و غیر استوکیومتری هستند. اما گاهی اوقات همچنان استفاده می شود و دارای دو زیر گروه است. اگر در روش از نمک های نقره استفاده شود، به عنوان مثال، AgNO 3، آن را آرژانتومتری، اگر نمک های جیوه، جیوه 2 (NO 3) 2، سپس جیوه سنجی نامیده می شود.

روش های زیر برای تشخیص نقطه پایان تیتراسیون استفاده می شود:

• روش مور، که در آن نشانگر یون کرومات است که رسوب قرمز آجری را با نقره تشکیل می دهد.
• روش Volhard، بر اساس تیتراسیون محلولی از یون‌های نقره با تیوسیانات پتاسیم در حضور آهن فریک، که یک کمپلکس قرمز با تیتر در یک محیط اسیدی تشکیل می‌دهد.
• روش فایانس، که شامل تیتراسیون با شاخص های جذب است.
• روش Gay-Lussac که در آن CTT با پاکسازی یا کدورت محلول تعیین می شود.

روش دوم اخیراً به ندرت مورد استفاده قرار گرفته است.

روش های تیتراسیون

تیتراسیون نه تنها بر اساس واکنش اصلی، بلکه بر اساس روش اجرا نیز طبقه بندی می شود. بر اساس این ویژگی، انواع زیر متمایز می شوند:

• مستقیم؛
• معکوس؛
• تیتراسیون جایگزین

مورد اول فقط در شرایط واکنش ایده آل استفاده می شود. تیترانت مستقیماً به ماده در حال تعیین اضافه می شود. بنابراین، منیزیم، کلسیم، مس، آهن و حدود 25 فلز دیگر با استفاده از EDTA تعیین می شوند. اما در موارد دیگر، اغلب از روش های پیچیده تری استفاده می شود.

تیتراژ برگشتی

یافتن واکنش ایده آل همیشه ممکن نیست. بیشتر اوقات ، به کندی پیش می رود ، یا یافتن روشی برای تثبیت نقطه پایان تیتراسیون دشوار است ، یا ترکیبات فرار در بین محصولات تشکیل می شود که به دلیل آن آنالیت تا حدی از بین می رود. با استفاده از روش تیتراسیون برگشتی می توان بر این معایب غلبه کرد. برای انجام این کار، مقدار زیادی تیترانت به ماده تعیین شده اضافه می شود تا واکنش تا پایان کامل شود و سپس مشخص می شود که چه مقدار از محلول بدون واکنش باقی می ماند. برای انجام این کار، تیترانت باقی مانده از واکنش اول (T 1) با محلول دیگری (T 2) تیتر می شود و مقدار آن با تفاوت در محصولات حجم و غلظت در دو واکنش تعیین می شود: C T1 V T 1 -C T. 2 V T 2.

استفاده از روش تیترومتری معکوس آنالیز زمینه ساز تعیین دی اکسید منگنز است. واکنش آن با سولفات آهن بسیار کند پیش می رود، بنابراین نمک بیش از حد گرفته می شود و با حرارت دادن سرعت واکنش تسریع می شود. مقدار یون آهن واکنش نداده با دی کرومات پتاسیم تیتر می شود.

تیتراسیون جانشین

تیتراسیون جایگزین در مورد واکنش های غیر استوکیومتری یا آهسته استفاده می شود. ماهیت آن این است که یک واکنش استوکیومتری با یک ترکیب کمکی برای ماده تعیین شده انتخاب می شود، پس از آن محصول واکنش تحت تیتراسیون قرار می گیرد.

این دقیقاً همان کاری است که هنگام تعیین دی کرومات انجام می شود. یدید پتاسیم به آن اضافه می شود و در نتیجه مقداری ید معادل ماده تعیین شده آزاد می شود که سپس با تیوسولفات سدیم تیتر می شود.

بنابراین، تجزیه و تحلیل تیتریومتری امکان تعیین محتوای کمی طیف گسترده ای از مواد را فراهم می کند. با دانستن خواص آنها و ویژگی های واکنش ها، می توانید روش بهینه و روش تیتراسیون را انتخاب کنید که با درجه دقت بالایی نتایج را به همراه خواهد داشت.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

طرح

1. جوهر تیتراسیون بارش

2. تیتراسیون آرژانتومتری

3. تیتراسیون تیوسیاناتومتری

4. کاربرد تیتراسیون بارش

4.1 تهیه محلول استاندارد نیترات نقره

4.2 تهیه محلول استاندارد آمونیوم تیوسیانات

4.3 تعیین محتوای کلر در یک نمونه بر اساس Volhard

4.4 تعیین محتوای تری کلرواستات سدیم در یک آماده سازی فنی

1. جوهر بارشتیتراسیون

این روش تعیین‌های تیترومتری را بر اساس واکنش‌های تشکیل ترکیبات کم محلول ترکیب می‌کند. فقط واکنش های خاصی که شرایط خاصی را برآورده می کنند برای این اهداف مناسب هستند. واکنش باید کاملاً مطابق معادله و بدون فرآیندهای جانبی انجام شود. رسوب حاصل باید عملاً نامحلول باشد و نسبتاً سریع خارج شود، بدون تشکیل محلول های فوق اشباع. علاوه بر این، باید بتوان با استفاده از یک نشانگر، نقطه پایان تیتراسیون را تعیین کرد. در نهایت، پدیده های جذب (هم رسوبی) باید در طول تیتراسیون به قدری ضعیف بیان شوند که نتیجه تعیین تحریف نشود.

نام روش های بارش فردی از نام محلول های مورد استفاده می آید. روش استفاده از محلول نیترات نقره آرژانتومتری نامیده می شود. این روش محتوای یون های C1~ و Br~ را در محیط های خنثی یا کمی قلیایی تعیین می کند. تیوسیاناتومتری مبتنی بر استفاده از محلول آمونیوم تیوسیانات NH 4 SCN (یا پتاسیم KSCN) است و برای تعیین ردپای C1- و Br~، اما در محلول های بسیار قلیایی و اسیدی عمل می کند. همچنین برای تعیین میزان نقره در سنگ معدن یا آلیاژها استفاده می شود.

روش گران قیمت آرژانتومتری برای تعیین هالوژن ها به تدریج با روش جیوه سنجی جایگزین می شود. در دومی از محلول جیوه (I) نیترات جیوه 2 (NO 3) 2 استفاده می شود.

اجازه دهید تیترهای آرژانتومتری و تیوسیاناتومتری را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

2. تیتراسیون آرژانتومتری

این روش بر اساس واکنش رسوب یون های C1~ و Br~ توسط کاتیون های نقره با تشکیل هالیدهای کم محلول است:

Cl-+Ag+=AgClb Br^- + Ag+= AgBr

در این مورد از محلول نیترات نقره استفاده می شود. اگر ماده ای برای محتوای نقره آنالیز شود، از محلول کلرید سدیم (یا پتاسیم) استفاده می شود. داروی محلول تیتراسیون

منحنی های تیتراسیون برای درک روش آرژانتومتری اهمیت زیادی دارند. به عنوان مثال، مورد تیتراسیون 10.00 میلی لیتر 0.1 نیوتن را در نظر بگیرید. محلول کلرید سدیم 0.1 نیوتن. محلول نیتریت نقره (بدون در نظر گرفتن تغییرات حجم محلول).

قبل از شروع تیتراسیون، غلظت یون های کلرید در محلول برابر با غلظت کل سدیم کلرید است، یعنی 0.1 mol/l یا = --lg lO-i = 1.

هنگامی که 9.00 میلی لیتر محلول نیترات نقره به محلول تیتر شده کلرید سدیم اضافه می شود و 90 درصد یون های کلرید رسوب می کنند، غلظت آنها در محلول 10 برابر کاهش می یابد و برابر N0~ 2 mol/l می شود و pCl برابر می شود. تا 2. از آنجایی که مقدار nPAgci = IQ- 10، غلظت یون های نقره خواهد بود:

10-yu/[C1-] = Yu-Yu/10-2 = 10-8 M ol/l، OR pAg= -- lg = -- IglO-s = 8.

تمام نقاط دیگر برای ساخت منحنی تیتراسیون به روشی مشابه محاسبه می شوند. در نقطه هم ارزی pCl=pAg= = 5 (جدول را ببینید).

جدول تغییرات pC\ و pAg در طول تیتراسیون 10.00 میلی لیتر 0.1 نیوتن. محلول کلرید سدیم 0.1 نیوتن. محلول نیترات نقره

محلول AgNO 3 اضافه شد،
9.99 10.00 (نقطه معادل) 10.01	yu-4 yu-5 yu-6.	yu- 6 yu- 5 yu-*

فاصله پرش در طول تیتراسیون آرژانتومتری به غلظت محلول ها و مقدار محصول حلالیت رسوب بستگی دارد. هر چه مقدار PR ترکیب به دست آمده در نتیجه تیتراسیون کوچکتر باشد، فاصله پرش در منحنی تیتراسیون بیشتر است و ثبت نقطه پایان تیتراسیون با استفاده از یک نشانگر آسان تر است.

متداول ترین روش تعیین آرژانتومتری کلر، روش موهر است. ماهیت آن عبارت است از تیتراسیون مستقیم مایع با محلول نیترات نقره با نشانگر کرومات پتاسیم تا زمانی که رسوب سفید قهوه ای شود.

نشانگر روش Mohr - محلول K2CrO 4 با نیترات نقره رسوب قرمز کرومات نقره Ag 2 CrO 4 می دهد، اما حلالیت رسوب (0.65-10~4 E/L) بسیار بیشتر از حلالیت نقره است. کلرید (1.25X_X10~ 5 E/L). بنابراین، هنگام تیتراسیون با محلول نیترات نقره در حضور کرومات پتاسیم، رسوب قرمز کرومات نقره تنها پس از افزودن بیش از حد یون های Ag+ ظاهر می شود، زمانی که همه یون های کلرید قبلا رسوب کرده باشند. در این حالت، محلولی از نیترات نقره همیشه به مایع مورد تجزیه و تحلیل اضافه می شود و نه برعکس.

امکانات برای استفاده از آرژانتومتری بسیار محدود است. فقط هنگام تیتراسیون محلول های خنثی یا کمی قلیایی (PH از 7 تا 10) استفاده می شود. در یک محیط اسیدی، رسوب کرومات نقره حل می شود.

در محلول های به شدت قلیایی، نیترات نقره با آزاد شدن اکسید نامحلول Ag 2 O تجزیه می شود. این روش همچنین برای تجزیه و تحلیل محلول های حاوی یون NH^ نامناسب است، زیرا در این مورد یک کمپلکس آمونیاک + با کاتیون Ag + تشکیل می شود. محلول نباید حاوی Ba 2 +، Sr 2+، Pb 2+، Bi 2+ و سایر یون‌هایی باشد که با کرومات پتاسیم رسوب می‌کنند.

3. تیتراسیون تیوسیاناتومتری

تیتراسیون تیوسیاناتومتری بر اساس رسوب یون های Ag+ (یا Hgl+) با تیوسیانات ها است:

Ag+ + SCN- = AgSCN|

برای تعیین، محلول NH 4 SCN (یا KSCN) مورد نیاز است. Ag+ یا Hgi+ را با تیتراسیون مستقیم با محلول تیوسیانات تعیین کنید.

تعیین تیوسیاناتومتری هالوژن ها با به اصطلاح روش Volhard انجام می شود. ماهیت آن را می توان در نمودارها بیان کرد:

CI- + Ag+ (زیاد) -* AgCI + Ag+ (پسماند)، Ag+ (پسماند) + SCN~-> AgSCN

به عبارت دیگر، مقدار اضافی محلول تیتر شده نیترات نقره به مایع حاوی C1~ اضافه می شود. سپس باقیمانده AgNO 3 با محلول تیوسیانات تیتر شده و نتیجه محاسبه می شود.

نشانگر روش Volhard یک محلول اشباع از NH 4 Fe(SO 4) 2 - 12H 2 O است. در حالی که یون های Ag + در مایع تیتر شده وجود دارد، آنیون های SCN~ اضافه شده با انتشار رسوب AgSCN مرتبط هستند، اما با یون های Fe 3+ تعامل نداشته باشد. با این حال، پس از نقطه هم ارزی، کوچکترین اضافی NH 4 SCN (یا KSCN) باعث تشکیل یون های 2 + و + قرمز خون می شود. با تشکر از این، امکان تعیین نقطه معادل وجود دارد.

تعیین های تیوسیاناتومتری بیشتر از موارد آرژانتومتری استفاده می شود. وجود اسیدها در تیتراسیون با استفاده از روش Volhard تداخلی ایجاد نمی کند و حتی به دستیابی به نتایج دقیق تر کمک می کند، زیرا محیط اسیدی هیدرولیز نمک Fe را سرکوب می کند**. این روش امکان تعیین یون C1~ را نه تنها در قلیاها، بلکه در اسیدها نیز ممکن می سازد. تعیین با حضور Ba 2 + ، Pb 2 + ، Bi 3 + و برخی یونهای دیگر مختل نمی شود. با این حال، اگر محلول تجزیه و تحلیل شده حاوی عوامل اکسید کننده یا نمک های جیوه باشد، استفاده از روش Volhard غیرممکن می شود: عوامل اکسید کننده یون SCN- را از بین می برند و کاتیون جیوه آن را رسوب می دهد.

محلول آزمایش قلیایی قبل از تیتراسیون با اسید نیتریک خنثی می شود، در غیر این صورت یون های Fe 3 + موجود در نشانگر، هیدروکسید آهن (III) را رسوب می دهند.

4. کاربردهای تیتراسیون بارش

4.1 تهیه محلول استاندارد نیترات نقره

استانداردهای اولیه برای استاندارد کردن محلول نیترات نقره، کلریدهای سدیم یا پتاسیم هستند. یک محلول استاندارد از کلرید سدیم و تقریباً 0.02 نیوتن تهیه کنید. محلول نیترات نقره، محلول دوم را به محلول اول استاندارد کنید.

تهیه محلول استاندارد کلرید سدیم. محلولی از کلرید سدیم (یا کلرید پتاسیم) از نمک شیمیایی خالص تهیه می شود. جرم معادل کلرید سدیم برابر با جرم مولی آن (58.45 گرم بر مول) است. از نظر تئوری، برای تهیه 0.1 لیتر 0.02 n. محلول به 58.45-0.02-0.1 = 0.1169 گرم NaCl نیاز دارد.

یک نمونه تقریباً 0.12 گرم از کلرید سدیم را روی یک ترازوی آنالیتیکی بردارید، آن را به یک بالن حجمی 100 میلی لیتری منتقل کنید، حل کنید، حجم را با آب به سطح علامت برسانید و خوب مخلوط کنید. تیتر و غلظت نرمال محلول کلرید سدیم اصلی را محاسبه کنید.

تهیه: 100 میلی لیتر تقریباً 0.02 نیوتن. محلول نیترات نقره نیترات نقره یک معرف کمیاب است و معمولاً محلول های آن غلظتی بالاتر از 0.05 نیوتن ندارند. 0.02 n برای این کار کاملاً مناسب است. راه حل.

در طی تیتراسیون آرژانتومتری، جرم معادل AgN0 3 برابر با جرم مولی است، یعنی 169.9 گرم بر مول. بنابراین، 0.1 l 0.02 n. محلول باید حاوی 169.9-0.02-0.1 = 0.3398 گرم AgNO 3 باشد. با این حال، گرفتن دقیقاً این نمونه منطقی نیست، زیرا نیترات نقره تجاری همیشه حاوی ناخالصی است. وزن تقریباً 0.34 - 0.35 گرم نیترات نقره در مقیاس تکنوشیمیایی. محلول را با مقدار کمی آب در یک فلاسک حجمی 100 میلی لیتری وزن کرده و حجم آن را با آب تنظیم کنید، محلول را در فلاسک نگهداری کنید، آن را در کاغذ سیاه بپیچید و در یک بالن شیشه ای تیره نقره ای بریزید و آن را برای تیتراسیون آماده کنید. پیپت را با محلول کلرید سدیم بشویید و 10.00 میلی لیتر از محلول را به یک فلاسک مخروطی انتقال دهید. 2 قطره از محلول اشباع کرومات پتاسیم را اضافه کنید و با دقت قطره قطره با محلول نیترات نقره در حین هم زدن تیتر کنید. اطمینان حاصل کنید که رنگ مخلوط به دلیل یک قطره اضافی نیترات نقره از زرد به قرمز تغییر می کند. پس از 2-3 بار تکرار تیتراسیون، میانگین قرائت های همگرا را گرفته و غلظت نرمال محلول نیترات نقره را محاسبه کنید.

فرض کنید برای تیتراسیون 10.00 میلی لیتر 0.02097 n. محلول کلرید سدیم، به طور متوسط ​​10.26 میلی لیتر محلول نیترات نقره استفاده شد. سپس

A^ AgNOj. 10.26 = 0.02097. 10.00، AT AgNOs = 0.02097- 10.00/10.26 = 0.02043

اگر قرار است محتوای C1~ در نمونه تعیین شود، علاوه بر این، تیتر محلول نیترات نقره را با توجه به کلر محاسبه کنید: T, - = 35.46-0.02043/1000 = 0.0007244 g/ml، "l این بدان معناست که 1 میلی لیتر محلول نیترات نقره معادل 0.0007244 گرم کلر تیتر شده است.

4.2 تهیه محلول استاندارد آمونیوم تیوسیاناتمن

محلول NH 4 SCN یا KSCN با تیتر کاملاً مشخص را نمی توان با حل کردن نمونه تهیه کرد، زیرا این نمک ها بسیار مرطوب هستند. بنابراین، محلولی با غلظت طبیعی تقریبی تهیه و به محلول استاندارد نیترات نقره تنظیم می شود. این اندیکاتور محلول اشباع NH 4 Fe(SO 4) 2 - 12H 2 O است. برای جلوگیری از هیدرولیز نمک Fe، 6 N به خود نشانگر و به محلول آنالیز شده قبل از تیتراسیون اضافه می شود. اسید نیتریک

تهیه: 100 میلی لیتر تقریباً 0.05 نیوتن. محلول آمونیوم تیوسیانات جرم معادل NH4SCN برابر با جرم مولی آن است، یعنی 76.12 گرم بر مول. بنابراین، 0.1 l 0.05 n. محلول باید حاوی 76.12.0.05-0.1=0.3806 گرم NH 4 SCN باشد.

نمونه ای از حدود 0.3-0.4 گرم را روی ترازوی تحلیلی بردارید، آن را به یک بالن 100 میلی لیتری منتقل کنید، حل کنید، حجم محلول را با آب به علامت برسانید و مخلوط کنید.

استانداردسازی محلول تیوسیانات آمونیوم با نیترات نقره یک بورت برای تیتراسیون با محلول NH 4 SCN آماده کنید. پیپت را با محلول نیترات نقره بشویید و 10.00 میلی لیتر از آن را در فلاسک مخروطی اندازه گیری کنید. 1 میلی لیتر محلول NH 4 Fe(SO 4)2 (نشانگر) و 3 میلی لیتر اضافه کنید. 6 n. اسید نیتریک به آرامی و با تکان دادن مداوم محلول NH 4 SCN را از بورت داخل آن بریزید. پس از ظاهر شدن رنگ قهوه ای-صورتی 2+ که با تکان دادن شدید از بین نمی رود، تیتراسیون را متوقف کنید.

تیتراسیون را 2-3 بار تکرار کنید، میانگین را از قرائت های همگرا بگیرید و غلظت نرمال NH 4 SCN را محاسبه کنید.

فرض کنید برای تیتراسیون 10.00 میلی لیتر 0.02043 n. محلول نیترات نقره، به طور متوسط ​​4.10 میلی لیتر محلول NH 4 SCN استفاده شد.

4.3 تعریفمحتواکلر در نمونه با توجه به Volhard

هالوژن های Volhard با تیتراسیون مجدد باقی مانده نیترات نقره با محلول NH 4 SCN تعیین می شوند. با این حال، تیتراسیون دقیق تنها در صورتی امکان پذیر است که اقداماتی برای جلوگیری (یا کاهش سرعت) واکنش بین کلرید نقره و تیوسیانات آهن اضافی انجام شود:

3AgCI + Fe (SCN) 3 = SAgSCNJ + FeCl 3

که در آن رنگی که ابتدا ظاهر می شود به تدریج ناپدید می شود. بهتر است قبل از تیتر کردن نیترات نقره اضافی با محلول NH 4 SCN، رسوب AgCl را فیلتر کنید. اما گاهی اوقات، به جای آن، مقداری مایع آلی به محلول اضافه می شود که با آب مخلوط نمی شود و به عنوان مثال، رسوب ApCl را از نیترات اضافی جدا می کند.

روش تعیین. یک لوله آزمایش با محلولی از آنالیت حاوی کلرید سدیم بردارید. نمونه ای از ماده را در یک فلاسک حجمی 100 میلی لیتری حل کرده و حجم محلول را با آب به علامت برسانید (غلظت کلرید در محلول نباید بیشتر از 0.05 نیوتن باشد).

10.00 میلی لیتر از محلول آزمایش را در یک فلاسک مخروطی پیپت کنید، 3 میلی لیتر 6 نیوتن را اضافه کنید. اسید نیتریک و مقدار اضافی مشخصی از محلول AgNO 3 را از بورت بریزید، به عنوان مثال 18.00 میلی لیتر. سپس رسوب کلرید نقره را فیلتر کنید. نیترات نقره باقیمانده را با محلول NH 4 SCN همانطور که در پاراگراف قبل توضیح داده شد تیتر کنید. پس از 2-3 بار تکرار تعیین، میانگین را بگیرید. اگر رسوب کلرید نقره فیلتر شده باشد، باید شسته شود و آب شستشو به فیلتر اضافه شود.

فرض کنید وزن نمونه 0.2254 گرم بود. به 10.00 میلی لیتر از محلول آنالیز شده، 18.00 میلی لیتر 0.02043 نیوتن اضافه شد. محلول نیترات نقره برای تیتر کردن مقدار اضافی، 5.78 میلی لیتر * 0.04982 N استفاده شد. محلول NH 4 SCN.

اول از همه، بیایید محاسبه کنیم که چه حجمی 0.02043 n است. محلول نیترات نقره معادل 5.78 میلی لیتر 0.04982 نیوتن است که برای تیتراسیون صرف شده است. محلول NH 4 SCN:

بنابراین، 18.00 - 14.09 = 3.91 میلی لیتر از 0.2043 N برای رسوب یون C1~ استفاده شد. محلول نیترات نقره از اینجا به راحتی می توان غلظت طبیعی محلول کلرید سدیم را پیدا کرد.

از آنجایی که جرم معادل کلر 46/35 گرم بر مول است، مجموع جرم کلر نمونه برابر است با:

772=0.007988-35.46-0.1 = 0.02832 گرم.

0.2254 گرم C1-- 100٪

x = 0.02832-100/0.2254 = 12.56 درصد:

0.02832 > C1 -- x%

روش Volhard همچنین برای تعیین محتوای یون های Br~ و I- استفاده می شود. در این مورد، نیازی به فیلتر کردن رسوبات برمید یا یدید نقره نیست. اما باید در نظر داشت که یون Fe 3 + یدیدها را به ید آزاد اکسید می کند. بنابراین، پس از رسوب تمام یون ها توسط نیترات نقره، نشانگر اضافه می شود.

4.4 تعیین محتوای تریکلOراستات سدیم| در آماده سازی فنی (برای کلر)

تری کلرواستات سدیم فنی (TCA) یک علف کش برای از بین بردن علف های هرز غلات است. این ماده کریستالی سفید یا قهوه ای روشن است که در آب بسیار محلول است. به گفته ولهارد، ابتدا کسر جرمی ترکیبات کلرید آلی و سپس پس از تخریب کلر تعیین می شود. از تفاوت، کسر جرمی (٪) کلر تری کلرواستات سدیم پیدا می شود.

تعیین کسر جرمی (%) ترکیبات معدنی کلر. مقدار دقیق وزن شده دارو (2-2.5 گرم) را در یک فلاسک حجمی 250 میلی لیتری قرار داده، حل کرده، محلول را با آب به محل علامت برسانید و مخلوط کنید. 10 میلی لیتر از محلول را در یک فلاسک مخروطی پیپت کرده و 10-5 میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ به آن اضافه کنید.

5 یا 10 میلی لیتر 0.05 نیوتن از بورت اضافه کنید. محلول نیترات نقره و مقدار اضافی آن را با 0.05 نیوتن تیتر کنید. محلولی از NH 4 SCN در حضور NH 4 Fe (SO 4) 2 (نشانگر).

کسر جرمی (%) کلر (x) ترکیبات معدنی را با استفاده از فرمول محاسبه کنید.

(V -- l/i) 0.001773-250x100

که در آن V حجم دقیقاً 0.05 نیوتن است. محلول AgNO 3 گرفته شده برای تجزیه و تحلیل. Vi -- حجم دقیقاً 0.05 نیوتن. محلول NH 4 SCN، برای تیتراسیون AgNO 3 اضافی استفاده می شود. t- نمونه ای از تری کلرواستات سدیم. 0.001773 - جرم کلر مربوط به 1 میلی لیتر 0.05 نیوتن. محلول AgNO تعیین کسر جرمی (%) کل کلر. 10 میلی لیتر از محلول آماده شده قبلی را در یک فلاسک مخروطی قرار دهید، 10 میلی لیتر از محلول را با کسر جرمی NaOH 30٪ و 50 میلی لیتر آب اضافه کنید. فلاسک را به کندانسور رفلاکس وصل کنید و محتویات آن را به مدت 2 ساعت بجوشانید و اجازه دهید مایع خنک شود، کندانسور را با آب بشویید و آب شستشو را در همان فلاسک جمع کنید. 20 میلی لیتر اسید نیتریک رقیق شده (1:1) را به محلول اضافه کنید و 30 میلی لیتر 0.05 نیوتن را از بورت اضافه کنید. محلول نیترات نقره نیترات نقره اضافی را تا 0.05 نیوتن تیتر کنید. محلولی از NH 4 SCN در حضور NH 4 Fe (SO 4) 2. کسر جرمی (%) کل کلر (xi) را با استفاده از فرمول بالا محاسبه کنید. کسر جرمی (%) تری کلرواستات سدیم در آماده سازی (x^) را با استفاده از فرمول بیابید.

x2 = (x1 -- x) (185.5/106.5)،

که در آن 185.5 جرم مولی تری کلرواستات سدیم است. 106.5 -- جرم کلر موجود در توده مولی تری کلرواستات سدیم.

ارسال شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

ماهیت و طبقه بندی روش های تیتراسیون اسید-باز، استفاده از شاخص ها. ویژگی های تیتراسیون کمپلکس سنجی تجزیه و تحلیل روش های تیتراسیون بارش. تشخیص نقطه پایان تیتراسیون مفهوم آرژنومتری و تیسیانومتری.

تست، اضافه شده در 2011/02/23


دنباله محاسبه منحنی تیتراسیون محلول اسید کلریدریک با محلولی از باز ضعیف هیدروکسید آمونیوم. ساخت منحنی تیتراسیون، تعیین نقطه هم ارزی و بی طرفی مستقیم. انتخاب نشانگر و محاسبه خطای آن.

تست، اضافه شده در 1395/01/03


تعیین محتوای حامل های قلیایی در محلول کربنات سدیم با تیتراسیون مستقیم اسید-باز. بیان ریاضی قانون معادل ها. ساخت منحنی تیتراسیون پتانسیومتری انتگرال و دیفرانسیل.

کارهای آزمایشگاهی، اضافه شده در 1391/02/15


مفهوم و انواع آنالیز تیتریمتری ویژگی های عوامل و شاخص های کمپلکس کننده. تهیه محلول تیتر شده برای تیتراسیون کمپلکس سنجی. روش های مطالعه آلومینیوم، بیسموت، سرب، منیزیم، روی.

کار دوره، اضافه شده 01/13/2013


روش تیتراسیون پتانسیومتری تیتراسیون اسید و باز تعیین نقطه پایان تیتراسیون روش انجام تیتراسیون پتانسیومتری. تیتراسیون پتانسیومتری، ابزار مورد استفاده و پردازش نتایج آنالیز.

کار دوره، اضافه شده در 2008/06/24


طبقه بندی روش های تیتراسیون ردوکس. عوامل موثر بر سرعت واکنش اندیکاتورهای خاص و ردوکس جوهر پرمنگناتومتری، یدومتری، دو کروماتومتری. تهیه محلول دی کرومات پتاسیم.

ارائه، اضافه شده در 2015/03/19


محاسبه خطاهای نشانگر برای شاخص های انتخابی، منحنی تیتراسیون 25 میلی لیتر محلول 0.05 مولار CH3COOH با محلول 0.05 مولار KOH. شاخص های اسید-باز مراحل تیتراسیون: نقطه شروع، ناحیه قبل از نقطه و ناحیه بعد از نقطه هم ارزی.

تست، اضافه شده در 1392/12/18


ویژگی های روش های تیتراسیون ردوکس. الزامات اساسی برای واکنش ها، ثابت تعادل. ویژگی های انواع تیتراسیون ردوکس، شاخص ها و منحنی های آن. تهیه و استانداردسازی محلول ها.

کار دوره، اضافه شده در 2014/12/25


مفهوم تحلیل تیترومتری تیتراسیون ردوکس، انواع آن و شرایط واکنش. محاسبه نقاط منحنی تیتراسیون، پتانسیل ها، ساخت منحنی تیتراسیون. انتخاب نشانگر، محاسبه خطاهای تیتراسیون اندیکاتور.

کار دوره، اضافه شده 06/10/2012


طبقه بندی روش های آنالیز تیترومتری. ماهیت روش "خنثی سازی". تهیه راه حل های کاری. محاسبه نقاط و ساخت منحنی تیتراسیون اسید-باز و ردوکس. مزایا و معایب یدومتری.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

معرفی

تیتراسیون عبارت است از افزودن تدریجی یک محلول تیتر شده از یک معرف (تیتراتور) به محلول مورد تجزیه و تحلیل برای تعیین نقطه هم ارزی. روش تیترومتری تجزیه و تحلیل مبتنی بر اندازه گیری حجم یک معرف با غلظت دقیق مشخص است که در واکنش برهمکنش با ماده تعیین شده صرف می شود. نقطه هم ارزی نقطه تیتراسیون زمانی است که نسبت معادلی از واکنش دهنده ها به دست آید.

الزامات زیر برای واکنش های مورد استفاده در تجزیه و تحلیل حجمی کمی اعمال می شود:

1. واکنش باید مطابق با معادله واکنش استوکیومتری پیش برود و عملاً غیر قابل برگشت باشد. نتیجه واکنش باید منعکس کننده مقدار آنالیت باشد. ثابت تعادل واکنش باید به اندازه کافی بزرگ باشد.

2. واکنش باید بدون واکنش های جانبی انجام شود، در غیر این صورت نمی توان قانون معادل ها را اعمال کرد.

3. واکنش باید با سرعت کافی انجام شود، یعنی. در 1-3 ثانیه این مزیت اصلی تحلیل تیتریمتری است.

4. باید راهی برای رفع نقطه هم ارزی وجود داشته باشد. پایان واکنش باید به راحتی و به سادگی تعیین شود.

اگر واکنشی حداقل یکی از این الزامات را برآورده نکند، نمی توان از آن در آنالیز تیتریمتری استفاده کرد.

1. سیستم های

یکی از ویژگی های متمایز واکنش های ردوکس، انتقال الکترون ها بین ذرات در حال واکنش - یون ها، اتم ها، مولکول ها و کمپلکس ها است که در نتیجه حالت اکسیداسیون این ذرات تغییر می کند.

از آنجایی که الکترون ها نمی توانند در یک محلول انباشته شوند، دو فرآیند باید به طور همزمان رخ دهند - تلفات و اکتساب، یعنی فرآیند اکسیداسیون برخی از ذرات و کاهش ذرات دیگر. بنابراین، هر واکنش ردوکس همیشه می تواند به شکل دو نیمه واکنش نشان داده شود:

aOx1 + bRed2 = aRed1 + bOx2

ذره والد و محصول هر نیمه واکنش یک زوج یا سیستم ردوکس را تشکیل می دهند. در نیمه واکنش های فوق، Red1 به Ox1 و Ox2 به Red1 کونژوگه می شود.

پتانسیل هر سیستم ردوکس که در شرایط استاندارد نسبت به الکترود هیدروژن اندازه گیری می شود، پتانسیل استاندارد (E0) این سیستم نامیده می شود. اگر سیستم به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل کند و یک نیمه واکنش اکسیداسیون در الکترود هیدروژن رخ دهد، پتانسیل استاندارد مثبت در نظر گرفته می شود:

یا منفی است اگر سیستم نقش یک عامل کاهنده را بازی کند و یک نیمه واکنش کاهشی در الکترود هیدروژن رخ دهد:

قدر مطلق پتانسیل استاندارد "قدرت" عامل اکسید کننده یا عامل کاهنده را مشخص می کند.

پتانسیل استاندارد - یک مقدار استاندارد شده ترمودینامیکی - یک پارامتر فیزیکوشیمیایی و تحلیلی بسیار مهم است که به فرد امکان می دهد جهت واکنش مربوطه را ارزیابی کرده و فعالیت ذرات در حال واکنش را در شرایط تعادل محاسبه کند.

برای مشخص کردن یک سیستم ردوکس تحت شرایط خاص، از مفهوم پتانسیل واقعی (رسمی) E0 استفاده می‌شود، که مربوط به پتانسیل ایجاد شده در الکترود در یک محلول خاص زمانی است که غلظت‌های اولیه یون‌های تعیین‌کننده پتانسیل اکسید شده و کاهش یافته است. برابر با 1 mol/l و غلظت ثابت تمام اجزای دیگر محلول است.

از نقطه نظر تحلیلی، پتانسیل های واقعی ارزشمندتر از پتانسیل های استاندارد هستند، زیرا رفتار واقعی سیستم نه توسط استاندارد، بلکه توسط پتانسیل واقعی تعیین می شود و این مورد دوم است که به فرد اجازه می دهد تا وقوع یک را پیش بینی کند. واکنش ردوکس در شرایط خاص پتانسیل واقعی سیستم به اسیدیته، وجود یون های خارجی در محلول بستگی دارد و می تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد.

2. منحنی هاتیتراسیون

در روش های تیترومتری، محاسبه و ساخت منحنی تیتراسیون، تخمین موفقیت آمیز بودن تیتراسیون را ممکن می سازد و امکان انتخاب یک شاخص را فراهم می کند. هنگام ساخت منحنی تیتراسیون ردوکس، پتانسیل سیستم در امتداد محور ارتین و حجم تیتر یا درصد تیتراسیون در امتداد محور آبسیسا رسم می شود.

2.1 نفوذشرایطتیتراسیونبرحرکتمنحنی ها

منحنی تیتراسیون بر اساس مقادیر پتانسیل‌های ردوکس ساخته می‌شود، بنابراین همه عوامل مؤثر بر پتانسیل بر شکل منحنی تیتراسیون و پرش روی آن تأثیر می‌گذارند. این عوامل عبارتند از مقادیر پتانسیل استاندارد سیستم های آنالیت و تیتر، تعداد الکترون های شرکت کننده در نیمه واکنش ها، pH محلول، وجود معرف های کمپلکس کننده یا رسوب کننده ها و ماهیت اسید. هر چه تعداد الکترون‌های درگیر در واکنش ردوکس بیشتر باشد، منحنی صاف‌تر این تیتراسیون را مشخص می‌کند. هرچه اختلاف پتانسیل ردوکس عامل اکسید کننده و عامل احیا کننده بیشتر باشد، جهش تیتراسیون بیشتر می شود. اگر اختلاف پتانسیل ردوکس آنها بسیار کم باشد، تیتراسیون غیرممکن است. بنابراین، تیتراسیون یون های Cl- (E = 1.36V) با پرمنگنات (E = 1.51) عملا غیرممکن است. اغلب لازم است فاصله پتانسیلی که پرش در آن قرار دارد را در صورت کوچک بودن گسترش داد. در چنین مواردی به تنظیم پرش متوسل می شوند.

اندازه پرش به طور قابل توجهی با کاهش غلظت یکی از اجزای زوج ردوکس (به عنوان مثال، استفاده از یک معرف کمپلکس کننده) تحت تأثیر قرار می گیرد. فرض کنید اسید فسفریک، فلوریدها یا اگزالات ها به محلول وارد شده و با آهن (III) کمپلکس تشکیل می دهند و با آهن (II) برهمکنش ندارند و پتانسیل جفت Fe3+/Fe2+ کاهش می یابد. به عنوان مثال، اگر به دلیل واکنش کمپلکس رقابتی، غلظت یون‌های Fe3+ در محلول 10000 برابر کاهش یابد، جهش بالقوه روی منحنی تیتراسیون دیگر در E = 0.95 V شروع نمی‌شود، بلکه در E = 0.71 V شروع می‌شود. مانند قبل در E = 1.48V به پایان می رسد. بنابراین، منطقه پرش در منحنی تیتراسیون به طور قابل توجهی گسترش می یابد.

افزایش دما بر این اساس پتانسیل سیستم تیترانت و آنالیت را افزایش می دهد.

بنابراین، هنگام انتخاب شرایط بهینه برای تیتراسیون ردوکس، اول از همه باید تأثیر آنها بر وضعیت سیستم ردوکس و در نتیجه بر پتانسیل ردوکس واقعی را در نظر گرفت.

2.2 تعریفنکته هامعادل سازی

در روش های تیتراسیون ردوکس و همچنین در روش های اسید-باز، روش های مختلفی برای نشان دادن نقطه هم ارزی امکان پذیر است.

1. روش‌های غیر نشانگر هنگام استفاده از تیترهای رنگی (محلول‌های KMnO4، I2) قابل استفاده هستند، که مقدار کمی بیش از حد به محلول رنگ قابل تشخیص بصری می‌دهد.

2. روش های اندیکاتور در صورتی می توانند شیمیایی باشند که از ترکیبات شیمیایی به عنوان شاخص هایی استفاده کنند که به شدت رنگ خود را در نزدیکی نقطه هم ارزی (در جهش روی منحنی تیتراسیون) تغییر می دهند.

گاهی در روش های تیتراسیون ردوکس از اندیکاتورهای اسید و باز استفاده می شود: متیل نارنجی، متیل رد، کنگو رد و ... که این اندیکاتورها در نقطه پایانی تیتراسیون در اثر اکسید کننده اضافی به طور برگشت ناپذیر اکسید می شوند و در عین حال تغییر رنگ می دهند.

هنگام تیتراسیون عوامل کاهنده با عوامل اکسید کننده قوی می توان از نشانگرهای فلورسنت و نورتابی شیمیایی استفاده کرد. شاخص های فلورسنت شامل بسیاری از مواد (آکریدین، اوکریزین و غیره) است که پس از تابش با اشعه ماوراء بنفش در ناحیه مرئی در مقادیر pH مشخصی از محلول منتشر می شود. اندیکاتورهای نورتابی شیمیایی موادی (لومینول، لوسیژنین، سیلوکسن و غیره) هستند که در ناحیه مرئی طیف در نقطه پایانی تیتراسیون به دلیل فرآیندهای شیمیایی گرمازا منتشر می شوند. نورتابی شیمیایی عمدتاً در طی واکنش های اکسیداسیون با پراکسید هیدروژن، هیپوکلریت ها و برخی از عوامل اکسید کننده دیگر مشاهده می شود. مزیت نشانگرهای فلورسنت و نورتابی شیمیایی این است که می توان از آنها برای تیتراسیون نه تنها محلول های شفاف و بی رنگ، بلکه محلول های کدر یا رنگی نیز استفاده کرد که برای تیتراسیون آنها شاخص های ردوکس معمولی مناسب نیستند.

روش های اندیکاتور نیز می توانند فیزیکوشیمیایی باشند: پتانسیومتری، آمپرومتریک، هدایت سنجی و غیره.

2.3 ردوکسشاخص ها

برای تعیین نقطه هم ارزی در ردوکسیمتری، از شاخص های مختلفی استفاده می شود:

1. اندیکاتورهای ردوکس (نمایشگرهای ردوکس) که با تغییر پتانسیل ردوکس سیستم تغییر رنگ می دهند.

2. شاخص های خاصی که با ظاهر شدن بیش از حد تیترانت یا ناپدید شدن ماده تعیین شده تغییر رنگ می دهند. در برخی موارد از شاخص های خاصی استفاده می شود. بنابراین نشاسته شاخصی برای وجود ید آزاد یا بهتر بگوییم یون های تری یدید است. در حضور نشاسته در دمای اتاق آبی می شود. ظهور رنگ آبی در نشاسته با جذب روی آمیلاز که بخشی از نشاسته است همراه است.

گاهی اوقات از تیوسیانات آمونیوم به عنوان یک شاخص برای تیتراسیون نمک های آهن (III) استفاده می شود؛ کاتیون ها و یون ها یک ترکیب قرمز را تشکیل می دهند. در نقطه هم ارزی، همه یون ها به کاهش می یابند و محلول تیتر شده از قرمز به بی رنگ تبدیل می شود.

هنگام تیتراسیون با محلول پرمنگنات پتاسیم، خود تیتراتور نقش یک شاخص را بازی می کند. با کوچکترین مقدار اضافی KMnO4، محلول صورتی رنگ می شود.

شاخص های ردوکس به دو دسته تقسیم می شوند: برگشت پذیر و غیر قابل برگشت.

نشانگرهای برگشت پذیر - هنگامی که پتانسیل سیستم تغییر می کند، رنگ آنها به طور برگشت پذیر تغییر می کند. شاخص های برگشت ناپذیر - تحت اکسیداسیون یا کاهش برگشت ناپذیر قرار می گیرند که در نتیجه رنگ نشانگر به طور غیر قابل برگشت تغییر می کند.

اندیکاتورهای ردوکس به دو صورت اکسید شده و احیا شده وجود دارند و رنگ یک فرم با رنگ دیگر متفاوت است.

انتقال یک شاخص از یک شکل به شکل دیگر و تغییر در رنگ آن در پتانسیل خاصی از سیستم (پتانسیل انتقال) رخ می دهد. پتانسیل نشانگر با معادله نرنست تعیین می شود:

هنگامی که غلظت شکل های اکسید شده و کاهش یافته نشانگر برابر باشد. در این مورد، نیمی از مولکول های شاخص به شکل اکسید شده، نیمی به شکل احیا شده وجود دارند. فاصله انتقال نشانگر (IT) در نسبت غلظت هر دو شکل نشانگر از 1/10 تا 10/1 قرار دارد.

هنگام انجام تیتراسیون های ردوکس، لازم است اندیکاتور را طوری انتخاب کنید که پتانسیل نشانگر در محدوده پرش پتانسیل روی منحنی تیتراسیون باشد. بسیاری از شاخص های تیتراسیون ردوکس دارای خواص اسیدی یا بازی هستند و می توانند رفتار خود را بسته به pH محیط تغییر دهند.

یکی از شناخته شده ترین و مورد استفاده ترین اندیکاتورهای ردوکس دی فنیل آمین است:

شکل کاهش یافته نشانگر بی رنگ است. تحت تأثیر عوامل اکسید کننده، دی فنیل آمین ابتدا به طور برگشت ناپذیر به دی فنیل بنزیدین بی رنگ تبدیل می شود که سپس به صورت برگشت پذیر به دی فنیل بنزیدین بنفش آبی-بنفش اکسید می شود.

یک نشانگر دو رنگ فروئین است که ترکیبی از Fe2+ با o-phenanthroline است

تیتراسیون با روش نشانگر ممکن است اگر برای یک واکنش معین EMF؟ 0.4 ولت هنگامی که EMF = 0.4-0.2V، نشانگرهای ابزاری استفاده می شود.

3. طبقه بندیمواد و روش هاردوکستیتراسیون

اگر واکنش ردوکس به صورت غیر استوکیومتری یا به اندازه کافی سریع نباشد، از روش های تیتراسیون غیرمستقیم استفاده می شود: تیتراسیون معکوس و تیتراسیون جایگزین. به عنوان مثال، در تعیین سریمتری Fe3+، از روش تیتراسیون جایگزین استفاده می شود:

Fe3+ +Ti3+ = TiIV + Fe2+ + + CeIV = Fe3+ + Ce3+.3+ با تیتراسیون تداخلی ندارد.

در صورتی که محلول حاوی یک حالت اکسیداسیون مناسب از جزء در حال تعیین باشد، تیتراسیون ردوکس امکان پذیر است. در غیر این صورت، قبل از شروع تیتراسیون، لازم است احیای اولیه (اکسیداسیون) به حالت اکسیداسیون مناسب انجام شود، همانطور که برای مثال هنگام تجزیه و تحلیل مخلوط Fe2+ و Fe3+ توسط پرمنگناتومتری انجام می شود. احیای اولیه (اکسیداسیون) باید تبدیل کمی عنصر تعیین شده به حالت اکسیداسیون مورد نظر را تضمین کند.

معرف معرفی شده برای این منظور باید ترکیبی باشد که قبل از شروع تیتراسیون (با جوشاندن، فیلتر کردن و غیره) بتوان مازاد آن را به راحتی حذف کرد. در برخی موارد از ردوکسیمتری برای تعیین ترکیباتی که حالت اکسیداسیون خود را تغییر نمی دهند استفاده می شود.

بنابراین، با تیتراسیون با جایگزینی، یون های کلسیم، روی، نیکل، کبالت و سرب در پرمنگناتومتری، اسیدهای قوی - در یدومتری تعیین می شوند.

میز 1

روش های تیتراسیون ردوکس

نام روش	محلول استاندارد (تیترانت)	معادلات نیمه واکنش های سیستم تیترانت		ویژگی های روش
محلول استاندارد - اکسید کننده
پرمنگناتومتری		MnO4؟+ 8H+ + 5e? = Mn2++ 4H2O MnO4؟+ 4H+ + 3e? = MnO2 + 2H2O MnO4؟+ 2H2O + 3e؟ = MnO2 + 4OH؟		روش بدون نشانگر، در محدوده وسیعی از pH استفاده می شود
بروماتومتری		BrO3?+ 6H+ + 6e? = Br?+ 3H2O		شاخص - متیل اورنج. محیط - بسیار اسیدی است
سریمتری		Ce4+ + e؟ = Ce3+		نشانگر فروئین است. محیط - بسیار اسیدی است
کروماتومتری		Сr2O72?+ 14H+ + 6e? = 2Cr3++2H2O		نشانگر دی فنیل آمین است. چهار شنبه؟ به شدت اسیدی
نیتریتومتری		NO2- + 2H+ + e؟ = NO + H2O		نشانگر خارجی - کاغذ یدید-نشاسته. چهار شنبه؟ کمی اسیدی
یدومتری				شاخص - نشاسته
محلول استاندارد - عامل کاهنده
آسکوربینومتری		С6H6O6 +2H+ +2 e؟ = C6H8O6		شاخص ها - وریامین آبی یا برای تعیین یون های Fe3+، تیوسیانات پتاسیم. محیط - اسیدی
تیتانومتری		TiO2+ + 2H+ + e؟ =Ti3+ + H2O		نشانگر متیلن آبی است. محیط - اسیدی
یدومتری		S4O62?+ 2e? = 2S2O32؟		نشانگر - تصادف کوچک. معرف کمکی - KI. متوسط ​​- کمی اسیدی یا خنثی

4. پرمنگناتومتری

پرمنگناتومتری یکی از متداول ترین روش های تیتراسیون ردوکس است. محلول پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک تیترانت استفاده می شود که خواص اکسید کننده آن بسته به اسیدیته محلول قابل تنظیم است.

4.1 ویژگی های خاصروش

رایج ترین روش در عمل تحلیلی، روش پرمنگناتومتری تعیین در محیط های اسیدی است: کاهش MnO4- به Mn2+ به سرعت و به صورت استوکیومتری اتفاق می افتد:

یکی از ویژگی های روش تاثیر قوی غلظت یون های هیدروژن بر پتانسیل استاندارد سیستم MnO4-/Mn2+ است. هنگام تیتراسیون در محیط های اسیدی قوی، اسید سولفوریک اغلب استفاده می شود. اسیدهای کلریدریک و نیتریک نباید استفاده شوند، زیرا ممکن است در حضور آنها واکنش های اکسیداسیون و کاهش رقیب رخ دهد. کاهش یون پرمنگنات در یک محیط قلیایی به صورت متوالی انجام می شود: ابتدا به یون منگنات MnO42- و سپس به دی اکسید منگنز MnO2:

کاهش کمی پرمنگنات در یک محیط قلیایی به منگنات در حضور نمک باریم رخ می دهد. Ba(MnO4)2 در آب محلول است، در حالی که BaMnO4 نامحلول است، بنابراین کاهش بیشتر MnVI از رسوب رخ نمی دهد.

از نظر پرمنگناتومتری در یک محیط قلیایی، به عنوان یک قاعده، ترکیبات آلی تعیین می شود: فرمت، فرمالدئید، فرمیک، سینامیک، تارتاریک، اسیدهای سیتریک، هیدرازین، استون و غیره.

پایان تیتراسیون با رنگ صورتی کم رنگ مازاد تیتراتور KMnO4 نشان داده می شود (یک قطره از محلول تیتراتور 0.004 مولار رنگ قابل توجهی به 100 میلی لیتر محلول می دهد). بنابراین، اگر محلول تیتر شده بی رنگ باشد، دستیابی به نقطه هم ارزی را می توان با ظاهر شدن رنگ صورتی کمرنگ از تیتر کننده اضافی KMnO4 در طی تیتراسیون مستقیم یا با ناپدید شدن رنگ در طی تیتراسیون معکوس قضاوت کرد. هنگام تجزیه و تحلیل محلول های رنگی، استفاده از نشانگر فروئین توصیه می شود.

مزایای روش پرمنگناتومتری عبارتند از:

1. امکان تیتراسیون با محلول KMnO4 در هر محیطی (اسیدی، خنثی، قلیایی).

2. کاربرد محلول پرمنگنات پتاسیم در یک محیط اسیدی برای تعیین بسیاری از موادی که با عوامل اکسید کننده ضعیف تر واکنش نمی دهند.

در کنار مزایای ذکر شده، روش پرمنگناتومتری دارای معایبی نیز می باشد:

1. تیترانت KMnO4 به عنوان یک استاندارد ثانویه تهیه می شود، زیرا معرف اولیه - پرمنگنات پتاسیم - در حالت خالص شیمیایی به سختی به دست می آید.

2. واکنش های مربوط به MnO4- تحت شرایط کاملاً تعریف شده (pH، دما و غیره) امکان پذیر است.

4.2 کاربردروش

1. تعریف عوامل کاهنده. اگر واکنش ردوکس بین عامل کاهنده تعیین شده و MnO4- به سرعت انجام شود، تیتراسیون به روش مستقیم انجام می شود. به این ترتیب اگزالات ها، نیتریت ها، پراکسید هیدروژن، آهن (II)، فروسیانیدها، اسید آرسنوس و غیره تعیین می شوند:

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

54- + MnO4- + 8H+ = 53- + 2Mn2+ + 4H2O

AsIII + 2MnO4- + 16H+ = 5AsV + 2 Mn2+ + 8H2O

5Fe2+ + MnO4- +8H+ = 5Fe3+ + 2Mn2+ + 4H2O

2. تعیین عوامل اکسید کننده. مقدار اضافی محلول عامل کاهنده استاندارد را اضافه کنید و سپس باقیمانده را با محلول KMnO4 تیتر کنید (روش تیتراسیون برگشتی). برای مثال، کرومات‌ها، پرسولفات‌ها، کلریت‌ها، کلرات‌ها و سایر عوامل اکسیدکننده را می‌توان با روش پرمنگنومتری، ابتدا با محلول استاندارد Fe2+ تیمار کرد و سپس مقدار واکنش نداده Fe2+ را با محلول KMnO4 تیتر کرد:

Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + (Fe2+) - بیش از حد

Fe2++ MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O - باقیمانده

3. تعیین موادی که خاصیت ردوکس ندارند به طور غیرمستقیم مثلاً با تیتراسیون جایگزینی انجام می شود. برای انجام این کار، جزء تعیین شده به شکل ترکیبی با خاصیت کاهنده یا اکسید کننده تبدیل می شود و سپس تیتراسیون انجام می شود. به عنوان مثال، یون های کلسیم، روی، کادمیوم، نیکل، کبالت به شکل اگزالات های کم محلول رسوب می کنند:

M2+ + C2O4- = vMC2O4

رسوب از محلول جدا شده، شسته شده و در H2SO4 حل می شود:

MC2O4 + H2SO4 = H2C2O4 + MSO4

سپس H2C2O4 (جایگزین) با محلول KMnO4 تیتر می شود:

2MnO4- + 5С2O42- + 16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O

4. تعیین ترکیبات آلی. ویژگی بارز واکنش ترکیبات آلی با MnO4- سرعت کم آنهاست. در صورت استفاده از روش غیرمستقیم، تعیین امکان پذیر است: ترکیب مورد تجزیه و تحلیل با مقدار زیادی محلول پرمنگنات قلیایی از قبل درمان می شود و واکنش برای مدت زمان مورد نیاز ادامه می یابد. باقیمانده پرمنگنات با محلول اگزالات سدیم تیتر می شود:

C3H5(OH)3 + 14MnO4- + 20OH- = 3CO32- + 14MnO42- + 14H2O +

(MnO4-)، باقیمانده اضافی

2MnO4- + 5С2O42- + 16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O باقیمانده

کاهش اکسیداتیو تیترومتری

5. اصلوطبقه بندیبارشیمواد و روش ها

روش‌های تیتراسیون رسوبی روش‌هایی برای آنالیز تیترومتری هستند که از تیترانت‌هایی استفاده می‌کنند که با مواد در حال تعیین رسوب تشکیل می‌دهند.

الزامات برای واکنش ها و آنالیت ها:

1. ماده ای که باید تعیین شود باید بسیار محلول در آب باشد و باید یون هایی تشکیل دهد که در واکنش های رسوبی فعال باشند.

2. رسوب به دست آمده در واکنش باید عملا نامحلول باشد (PR< 10 -8 ? - 10 , S < 10 -5).

3. نتایج تیتراسیون نباید توسط پدیده های جذب (هم رسوبی) تحریف شود.

4. بارش باید نسبتاً سریع رخ دهد (یعنی محلول های فوق اشباع نباید تشکیل شوند).

5. باید امکان تثبیت نقطه هم ارزی وجود داشته باشد.

طبقه بندی روش های تیتراسیون بارش بسته به تیترانت های مورد استفاده:

آرژانتومتری (تیترانت AgNO 3)؛

جیوه سنجی (تیترانت جیوه 2 (NO 3) 2)؛

تیوسیاناتومتری (تیترانت NH 4 SCN)؛

سولفاتومتری (تیترانت H2SO4، BaCl2)؛

کروماتومتری (تیترانت K2CrO4)؛

هگزاسیانوفراتومتری (تیترانت K4).

6. منحنی هاتیتراسیونوآنهاتحلیل و بررسی

ساخت منحنی های تیتراسیون بر اساس محاسبات بر اساس قانون حاصلضرب حلالیت و بر این اساس انجام می شود.

منحنی تیتراسیون در مختصاتی رسم می شود که تغییر در غلظت یون را که بسته به حجم تیتر اضافه شده تعیین می کند نشان می دهد.

هر چه جهش تیتراسیون در منحنی بزرگتر باشد، امکان انتخاب اندیکاتور مناسب بیشتر است.

عواملی که بر بزرگی پرش در منحنی‌های تیتراسیون بارش تأثیر می‌گذارند:

1. غلظت محلولهای تیترانت و یون در حال تعیین هرچه غلظت بیشتر باشد، جهش در منحنی تیتراسیون بیشتر است.

2. حلالیت رسوبی که در طی فرآیند تیتراسیون تشکیل می شود (هرچه حلالیت کمتر باشد، جهش تیتراسیون بیشتر می شود).

وابستگی بزرگی پرش تیتراسیون به حلالیت یک الکترولیت کم محلول.

3. دما

هر چه دما بالاتر باشد، حلالیت رسوب بیشتر و جهش در منحنی تیتراسیون کمتر می شود. تیتراسیون در دمای اتاق انجام می شود.

4. قدرت یونی محلول

اثر نسبتاً جزئی است، زیرا قدرت یونی محلول در مقایسه با سایر عوامل، حلالیت رسوب را چندان تغییر نمی دهد. با این حال، هر چه قدرت یونی محلول بالاتر باشد، حلالیت بالاتر و جهش تیتراسیون کوچکتر است.

7. آرژانتومتری

آرژانتومتری روشی برای تیتراسیون بارش است که بر اساس واکنش‌های تشکیل نمک‌های کم محلول آرژانتوم است:

X - + Ag + = AgX،

که در آن X - = Cl - ، Br - ، I - ، CN - ، SCN - و غیره.

تیترانت: AgNO 3 - محلول استاندارد ثانویه.

استانداردسازی: برای محلول استاندارد اولیه سدیم کلرید NaCl:

شاخص استاندارد سازی 5% کرومات پتاسیم K 2 CrO 4 است. تیتراسیون تا زمانی انجام می شود که یک رسوب قهوه ای-قرمز از کرومات آرژانتوم ظاهر شود:

بسته به روش تیتراسیون و شاخص مورد استفاده، روش های آرژانتومتری به دو دسته تقسیم می شوند:

بدون اندیکاتور: - روش گی-لوساک (روش کدورت برابر)

روش تا حد روشنگری

شاخص: - روش مور

روش فایان – فیشر – خداکف

روش Volhard

روش مور

تیترانت: AgNO 3 - ثانیه. std. راه حل.

AgNO 3 + NaCl = AgCl؟ + NaNO3

شاخص 5٪ کرومات پتاسیم K 2 CrO 4 است (تا زمانی که کرومات آرژانتوم قهوه ای-قرمز ظاهر شود):

2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4 ?+ 2KNO3

مواد تعیین شده: کلریدهای کلر، برمیدهای Br.

محیط: pH ~ 6.5-10.3.

کاربرد: تعیین کمی کلرید سدیم، کلرید پتاسیم، برومید سدیم، برومید پتاسیم در مواد دارویی.

محدودیت های استفاده:

1. نمی توانید محلول های اسیدی را تیتر کنید:

2CrO 4 2- + 2H + = Cr 2 O 7 2- + H 2 O

2. تیتراسیون در حضور آمونیاک و یون های دیگر غیرممکن است، مولکول هایی که می توانند به عنوان لیگاند برای یون های آرژانتوم در واکنش های کمپلکس عمل کنند.

3. در حضور بسیاری از کاتیون ها (Ba 2+، Pb 2+ و غیره) که رسوبات رنگی را با یون های کرومات CrO 4 2- تشکیل می دهند، غیرممکن است.

4. در حضور عوامل احیا کننده ای که با یون های کرومات CrO 4 2- واکنش داده و آنها را به یون های Cr 3+ تبدیل می کنند، نمی توانید تیتر کنید.

5. تیتراسیون در حضور بسیاری از آنیون ها (PO 4 3-، AsO 4 3-، AsO 3 3-، S 2- و غیره) که رسوبات آرژانتوم رنگی را با یون های آرژانتوم تشکیل می دهند، غیرممکن است.

روش فاینس-فیشر-خداکوف

تیترانت: AgNO 3 - ثانیه. std. راه حل

استاندارد سازی برای اولین std. محلول سدیم کلرید NaCl با پیپت کردن:

AgNO 3 + NaCl = AgCl؟ + NaNO3

شاخص استاندارد سازی یک محلول 5٪ از کرومات پتاسیم K 2 CrO 4 است (تا زمانی که یک رسوب قهوه ای قرمز کرومات آرژانتوم ظاهر شود):

2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4 ?+ 2KNO3

محیط: pH ~ 6.5-10.3 هنگام تعیین کلریدها و pH ~ 2.0-10.3 هنگام تعیین برمیدها و یدیدها.

شاخص های روش:

فلورسئین در تعیین کلریدها.

ائوزین در تعیین برومیدها و یدیدها.

مکانیسم اثر شاخص ها: جذب. شاخص های جذب، شاخص هایی هستند که جذب یا دفع آنها توسط رسوب با تغییر رنگ در T.E همراه است. یا نزدیک آن

AgNO 3 + NaCl = AgCl؟ + NaNO3

HInd x H + + Ind - .

شرایط تیتراسیون:

1. اسیدیته محلول ها

2. غلظت محلول های واکنش دهنده

3. در نظر گرفتن ظرفیت جذب اندیکاتورها و یون های موجود در محلول.

4. تیتراسیون نزدیک t.e. باید به آرامی انجام شود

5. تیتراسیون با شاخص های جذب در نور منتشر انجام می شود.

کاربرد: تعیین کمی کلریدها، برومیدها، یدیدها، تیوسیانات ها، سیانیدها.

روش Volhard

تیترها: AgNO 3، آمونیوم یا تیوسیانات پتاسیم NH 4 SCN، KSCN - محلول های استاندارد ثانویه.

استانداردسازی AgNO 3 برای اولین std. محلول NaCl با پیپتینگ:

AgNO 3 + NaCl = AgCl؟ + NaNO3

شاخص برای استانداردسازی AgNO 3 محلول 5٪ کرومات پتاسیم K 2 CrO 4 است (تا زمانی که یک رسوب قهوه ای-قرمز از کرومات آرژانتوم ظاهر شود):

2AgNO 3 + K 2 CrO 4 = Ag 2 CrO 4 + 2 KNO 3

استانداردسازی NH 4 SCN، KSCN برای محلول استاندارد AgNO 3:

AgNO 3 + NH 4 SCN = AgSCN + NH 4 NO 3

شاخص استانداردسازی آمونیوم یا تیوسیانات پتاسیم نمک های فرو (III) هستند (به عنوان مثال، NH 4 Fe(SO 4) 2 12H 2 O در حضور اسید نیترات):

Fe 3+ + SCN - = 2+

تیتر کنید تا رنگ صورتی کمرنگ ظاهر شود.

محیط: اسید نیترات.

شاخص های روش: نمک های فرو (III) NH 4 Fe(SO 4) 2 ~ 12H 2 O در حضور اسید نیترات.

مواد تعیین شده: یون های هالید، سیانیدها، تیوسیانات ها، سولفیدها، کربنات ها، کرومات ها، اگزالات ها، آرسنات ها و غیره.

Hal - + Ag + (زیاد) = AgHal

Ag + (پسماند) + SCN - = AgSCN،

و بعد از نقطه هم ارزی:

Fe 3+ + SCN - = 2+

(رنگ صورتی-قرمز)

هنگام تعیین یدیدها، شاخص در پایان تیتراسیون اضافه می شود تا از واکنش های موازی جلوگیری شود:

2Fe 3+ + 2I - = 2Fe 2+ + I 2

مزایای روش Volhard - امکان تیتراسیون:

در محلول های بسیار اسیدی؛

در حضور بسیاری از کاتیونها که در تعیین به روش مور تداخل داشتند (کاتیونهای باریم، پلوموم و غیره که رسوبات رنگی کروماتها را تشکیل می دادند).

8. جیوه سنجی

جیوه سنجی روشی برای تیتراسیون بارش است که مبتنی بر استفاده از واکنش های تشکیل نمک های جیوه (I) Hg 2 2 + است که به میزان کمی توسط رسوب محلول هستند:

2Cl - + Hg 2 2+ = Hg 2 Cl 2 Ї PR = 1.3H10 -18

2I - + Hg 2 2+ = Hg 2 I 2 Ї PR = 4.5 H10 -29

تیترانت: دوم. std. محلول جیوه 2 (NO 3) 2.

استانداردسازی: برای محلول استاندارد NaCl:

Hg 2 (NO 3) 2 + 2NaCl = Hg 2 Cl 2 Ї + 2 NaNO 3

شاخص ها: 1) محلول فرو (III) تیوسیانات (قرمز تا بی رنگ)

2Fe(SCN) 2+ + Hg 2 2+ = Hg 2 (SCN) 2 Ї + 2Fe 3+ ;

محلول الکل 1-2٪ دی فنیل کاربازون (تا زمانی که رنگ آبی ظاهر شود).

برای محاسبه حجم تیتراتوری که برای تیتر کردن شاخص صرف شده است، یک "نمونه کور" را تیتر کنید:

2) اندیکاتور قبل از پایان تیتراسیون اضافه می شود، زیرا اگر ابتدا اضافه شود، ممکن است قبل از پایان تیتراسیون باشد. دی فنیل کاربازید جیوه (II) زودتر از تیتر شدن هالید تشکیل می شود و رنگ آبی می دهد.

مواد تعیین شده: کلریدها و یدیدها.

متوسط: بسیار اسیدی (می تواند تا 5 mol/l یون H + باشد).

مضرات: نمک های جیوه (I) بسیار سمی هستند.

9. سولفاتومتری

سولفاتومتری روشی برای تیتراسیون بارش است که مبتنی بر استفاده از واکنش های تشکیل نمک های کم محلول - سولفات ها است.

گاهی اوقات باریمتری متمایز می شود - روشی برای تیتراسیون بارش، که مبتنی بر استفاده از واکنش های تشکیل نمک های باریم نامحلول است.

این روش بر اساس واکنش تشکیل رسوب سولفات باریم است:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 Ї

تعریف شده است ماده تیتراتور

تیترها: دوم. std. محلول های H 2 SO 4، Ba(NO 3) 2، BaCl 2.

استانداردسازی: محلول H 2 SO 4 در Na 2 B 4 O 7 یا Na 2 CO 3 با متیل اورنج. Ba(NO 3) 2 و BaCl 2 توسط H 2 SO 4 با نیتر کرومازو یا اورتانیل A.

اندیکاتورها: از اندیکاتورهای متالوکرومی استفاده می شود (در حضور یون های فلزی رنگ خود را تغییر می دهند) - نیترکرومازو (اورتانیل C)، اورتانیل A. این شاخص ها در محلول صورتی و در حضور کاتیون های باریم بنفش رنگ می شوند.

مواد تعیین شده در تیتراسیون مستقیم:

اسید سولفات - محتوای باریم؛

کلرید باریم یا نیترات باریم - محتوای سولفات.

نتیجه

از روش های تیترومتری آنالیز، تیتراسیون ردوکس گسترده است؛ دامنه کاربرد این روش بیشتر از روش های اسید-باز یا کمپلکس سنجی است. با توجه به تنوع گسترده واکنش‌های ردوکس، این روش امکان تعیین تعداد زیادی از مواد مختلف، از جمله مواردی را که مستقیماً خاصیت ردوکس را نشان نمی‌دهند، می‌دهد.

پرمنگناتومتری برای تعیین اکسیدپذیری کل آب و خاک استفاده می شود. در این حالت، تمام اجزای آلی (از جمله اسیدهای هیومیک خاک و آب های طبیعی) با یون MnO4 در یک محیط اسیدی واکنش می دهند. تعداد معادل های میلی مول KMnO4 که برای تیتراسیون استفاده می شود، مشخصه اکسیداسیون (برای پرمنگنات) است.

پرمنگناتومتری همچنین برای تجزیه و تحلیل ترکیبات آلی به راحتی اکسید می شود (آلدئیدها، کتون ها، الکل ها، اسیدهای کربوکسیلیک: اگزالیک، تارتاریک، سیتریک، مالیک، و همچنین گروه های هیدرازو). در صنایع غذایی می توان از پرمنگناتومتری برای تعیین میزان قند در محصولات غذایی و مواد اولیه و میزان نیتریت در سوسیس و کالباس استفاده کرد.

در صنعت متالورژی از روش پرمنگناتومتری برای تعیین میزان آهن در نمک ها، آلیاژها، فلزات، سنگ معدن ها و سیلیکات ها استفاده می شود.

فهرست کنیدادبیات

1. شیمی تجزیه. روش های شیمیایی تجزیه و تحلیل / ویرایش. O.M. پتروخینا م.: شیمی، 1992، 400 ص.

2. واسیلیف V.P. شیمی تجزیه. در 2 ساعت قسمت 1. روشهای ثقلی و تیتریمتری تجزیه و تحلیل. م.: دبیرستان، 1368، 320 ص.

3. مبانی شیمی تجزیه. در 2 کتاب کتاب 2. روش های تجزیه و تحلیل شیمیایی / ویرایش. یو.آ. زولوتووا م.: مدرسه عالی، 2000، 494 ص.

ارسال شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

ویژگی های متمایز واکنش های ردوکس. نمودار یک الکترود هیدروژن استاندارد. معادله نرنست منحنی های تیتراسیون نظری تعیین نقطه هم ارزی شاخص های ردوکس، پرمنگناتومتری.

کار دوره، اضافه شده 05/06/2011


طبقه بندی روش های تیتراسیون ردوکس. شاخص های تیتراسیون ردوکس پرمنگناتومتری، یدومتری و دو کروماتومتری. رنگ آمیزی اشکال اکسید شده و احیا شده. رفع نقطه هم ارزی

چکیده، اضافه شده در 2011/02/23


ویژگی های روش های تیتراسیون ردوکس. الزامات اساسی برای واکنش ها، ثابت تعادل. ویژگی های انواع تیتراسیون ردوکس، شاخص ها و منحنی های آن. تهیه و استانداردسازی محلول ها.

کار دوره، اضافه شده در 2014/12/25


طبقه بندی روش های آنالیز تیترومتری. ماهیت روش "خنثی سازی". تهیه راه حل های کاری. محاسبه نقاط و ساخت منحنی تیتراسیون اسید-باز و ردوکس. مزایا و معایب یدومتری.

کار دوره، اضافه شده در 11/17/2013


طبقه بندی روش های تیتراسیون ردوکس. عوامل موثر بر سرعت واکنش اندیکاتورهای خاص و ردوکس جوهر پرمنگناتومتری، یدومتری، دو کروماتومتری. تهیه محلول دی کرومات پتاسیم.

ارائه، اضافه شده در 2015/03/19


روش تیتراسیون اسید-باز: مفهوم و محتوا، مراحل اصلی و اصول اجرا، الزامات، شرایط اصلی و امکانات کاربرد. محاسبه pH محلول ها ساخت منحنی تیتراسیون. انتخاب شاخص و دلیل آن

ارائه، اضافه شده در 2014/05/16


مفهوم تحلیل تیترومتری تیتراسیون ردوکس، انواع آن و شرایط واکنش. محاسبه نقاط منحنی تیتراسیون، پتانسیل ها، ساخت منحنی تیتراسیون. انتخاب نشانگر، محاسبه خطاهای تیتراسیون اندیکاتور.

کار دوره، اضافه شده 06/10/2012


روش تیتریومتری تجزیه و تحلیل. تئوری روش بروماتومتری تجزیه و تحلیل. تکنیک تیتراسیون مزایا و معایب روش بروماتومتری. فنل ها تعیین فنل واکنش های شیمیایی مورد استفاده در روش های تیترومتری.

کار دوره، اضافه شده در 2007/03/26


طبقه بندی تیتراسیون ردوکس; استفاده از آن در تجزیه و تحلیل دارویی، در تعیین اکسیدپذیری آب و ترکیبات آلی. در نظر گرفتن تیتراسیون ردوکس با استفاده از مثال سریمتری. تیتراسیون نمک آهن با سولفات سریم.

کار دوره، اضافه شده در 2012/09/12


تعیین آب تبلور در کلرید باریم. تنظیم تیتر محلول کاری اسید هیدروکلریک. روش تیتراسیون اسید-باز و ردوکس. تعیین محتوای یون در محلول با تجزیه و تحلیل کیفی.

روش های آنالیز تیترومتری بر اساس گزینه تیتراسیون و بر اساس واکنش های شیمیایی که برای تعیین ماده (جزء) انتخاب می شوند، تقسیم می شوند. در شیمی مدرن کمی و

انواع طبقه بندی

روش های آنالیز تیتریومتری برای یک واکنش شیمیایی خاص انتخاب می شوند. بسته به نوع برهمکنش، تقسیم بندی تعیین تیترومتری به انواع جداگانه وجود دارد.

روش های تحلیل:

• تیتراسیون ردوکس؛ این روش مبتنی بر تغییر حالت اکسیداسیون عناصر در یک ماده است.
• کمپلکس شدن یک واکنش شیمیایی پیچیده است.
• تیتراسیون اسید-باز شامل خنثی سازی کامل مواد واکنش دهنده است.

خنثی سازی

تیتراسیون اسید-باز به شما امکان می دهد مقدار اسیدهای معدنی (قلیایی سنجی) را تعیین کنید و همچنین بازها (اسیدیمتری) را در محلول مورد نظر محاسبه کنید. با استفاده از این روش موادی که با نمک ها واکنش می دهند مشخص می شوند. هنگام استفاده از حلال های آلی (استون، الکل)، تعیین تعداد بیشتری از مواد ممکن شد.

کمپلکس شدن

ماهیت روش تحلیل تیتریومتری چیست؟ فرض بر این است که مواد با رسوب یون مورد نظر به عنوان یک ترکیب کم محلول یا اتصال آن به یک کمپلکس کمی تفکیک شده تعیین می شوند.

ردوکسیمتری

تیتراسیون ردوکس بر اساس واکنش های کاهش و اکسیداسیون است. بسته به محلول معرف تیتر شده مورد استفاده در شیمی تجزیه، موارد زیر متمایز می شوند:

• پرمنگناتومتری، که مبتنی بر استفاده از پرمنگنات پتاسیم است.
• یدومتری که مبتنی بر اکسیداسیون با ید و همچنین کاهش با یون های یدید است.
• دو کروماتومتری، که از اکسیداسیون با دی کرومات پتاسیم استفاده می کند.
• بروماتومتری بر اساس اکسیداسیون برومات پتاسیم.

روش های ردوکس آنالیز تیتریمتری نیز شامل فرآیندهایی مانند سریمتری، تیتانومتری و وانادومتری می باشد. آنها شامل اکسیداسیون یا کاهش یون های فلز مربوطه می شوند.

با روش تیتراسیون

بسته به روش تیتراسیون، طبقه بندی روش های آنالیز تیترومتری وجود دارد. در نسخه مستقیم، یون در حال تعیین با محلول معرف انتخاب شده تیتر می شود. فرآیند تیتراسیون در روش جانشینی بر اساس تعیین نقطه هم ارزی در حضور ترکیبات شیمیایی ناپایدار است. تیتراسیون با باقیمانده (روش معکوس) زمانی استفاده می شود که انتخاب یک نشانگر دشوار باشد و همچنین زمانی که واکنش شیمیایی به کندی پیش می رود. به عنوان مثال، هنگام تعیین کربنات کلسیم، نمونه ای از ماده با مقدار اضافی تیتر شده درمان می شود.

ارزش تحلیلی

همه روش های آنالیز تیتریمتری فرض می کنند:

• تعیین دقیق حجم یک یا هر یک از مواد شیمیایی واکنش دهنده؛
• وجود محلول تیتر شده که به لطف آن روش تیتراسیون انجام می شود.
• شناسایی نتایج تجزیه و تحلیل

تیتراسیون محلول ها اساس شیمی تجزیه است، بنابراین در نظر گرفتن عملیات اساسی انجام شده هنگام انجام آزمایش مهم است. این بخش ارتباط نزدیکی با تمرین روزمره دارد. با بی اطلاعی از وجود اجزا و ناخالصی های اصلی در یک ماده خام یا محصول، برنامه ریزی یک زنجیره فناوری در صنایع دارویی، شیمیایی و متالورژی دشوار است. مبانی شیمی تجزیه در مسائل پیچیده اقتصادی به کار می رود.

روش تحقیق در شیمی تجزیه

این شاخه از شیمی علم تعیین یک جزء یا ماده است. مبانی تجزیه و تحلیل تیتریمتری - روش های مورد استفاده برای انجام آزمایش. با کمک آنها، محقق در مورد ترکیب ماده و محتوای کمی بخش های جداگانه در آن نتیجه گیری می کند. همچنین در طول تجزیه و تحلیل تحلیلی، می توان وضعیت اکسیداسیونی را که جزء ماده مورد مطالعه در آن قرار دارد، شناسایی کرد. هنگام طبقه بندی شیمی، آنها دقیقاً آنچه را که قرار است انجام شود در نظر می گیرند. برای اندازه گیری جرم رسوب حاصل از روش تحقیق وزن سنجی استفاده می شود. هنگام تجزیه و تحلیل شدت یک محلول، تجزیه و تحلیل فتومتریک ضروری است. بر اساس مقدار EMF، اجزای تشکیل دهنده داروی مورد آزمایش با پتانسیومتری تعیین می شوند. منحنی های تیتراسیون به وضوح آزمایش در حال انجام را نشان می دهد.

بخش روش های تحلیلی

در صورت لزوم، شیمی تجزیه از روش های فیزیکوشیمیایی، کلاسیک (شیمیایی) و فیزیکی استفاده می کند. روش‌های شیمیایی معمولاً به‌عنوان آنالیز تیتری‌متری و وزنی شناخته می‌شوند. هر دو روش کلاسیک، اثبات شده و به طور گسترده در شیمی تجزیه استفاده می شوند. شامل تعیین جرم ماده مورد نظر یا اجزای تشکیل دهنده آن است که در حالت خالص و همچنین به صورت ترکیبات نامحلول جدا شده اند. روش حجمی (تیتریمتری) تجزیه و تحلیل بر اساس تعیین حجم معرف مصرف شده در یک واکنش شیمیایی، گرفته شده در غلظت شناخته شده است. روش های شیمیایی و فیزیکی به گروه های جداگانه تقسیم می شود:

• نوری (طیفی)؛
• الکتروشیمیایی;
• رادیومتریک؛
• کروماتوگرافی؛
• طیف سنجی جرمی

ویژگی های تحقیق تیترومتری

این شاخه از شیمی تجزیه شامل اندازه گیری مقدار معرف مورد نیاز برای انجام یک واکنش شیمیایی کامل با مقدار مشخصی از ماده مورد نظر است. ماهیت این تکنیک این است که یک معرف با غلظت مشخص به صورت قطره ای به محلول ماده آزمایش اضافه می شود. افزودن آن تا زمانی ادامه می یابد که مقدار آن معادل مقدار آنالیتی باشد که با آن واکنش می دهد. این روش امکان محاسبات کمی با سرعت بالا در شیمی تجزیه را فراهم می کند.

دانشمند فرانسوی Gay-Lusac را بنیانگذار این تکنیک می دانند. ماده یا عنصر تعیین شده در این نمونه را ماده در حال تعیین می گویند. اینها ممکن است شامل یون ها، اتم ها، گروه های عاملی و رادیکال های آزاد محدود شوند. معرف ها مواد گازی یا مایعی هستند که با یک ماده شیمیایی خاص واکنش نشان می دهند. فرآیند تیتراسیون شامل افزودن یک محلول به محلول دیگر با مخلوط کردن مداوم است. پیش نیاز اجرای موفقیت آمیز فرآیند تیتراسیون، استفاده از محلولی با غلظت مشخص (تیترانت) است. برای انجام محاسبات از تعداد معادل های گرم ماده موجود در 1 لیتر محلول استفاده می کنند. منحنی های تیتراسیون پس از محاسبات ساخته می شوند.

ترکیبات یا عناصر شیمیایی در مقادیر وزنی مشخص و مشخصی که مطابق با معادل‌های گرمشان است، با یکدیگر تعامل دارند.

گزینه هایی برای تهیه محلول تیتر شده با استفاده از یک بخش وزن شده از ماده اولیه

به عنوان اولین روش برای تهیه محلولی با غلظت معین (تیتر معین) می توانید نمونه ای از جرم دقیق را در آب یا حلال دیگری حل کنید و همچنین محلول تهیه شده را به حجم مورد نیاز رقیق کنید. تیتر معرف حاصل را می توان با جرم شناخته شده ترکیب خالص و حجم محلول نهایی تعیین کرد. از این تکنیک برای تهیه محلول های تیتر شده از آن دسته از مواد شیمیایی که می توان به شکل خالص به دست آورد، استفاده می شود که ترکیب آنها در طول نگهداری طولانی مدت تغییر نمی کند. برای وزن کردن مواد مصرفی از بطری هایی با درب بسته استفاده می شود. این روش تهیه محلول ها برای موادی که رطوبت بالایی دارند و همچنین برای ترکیباتی که با مونوکسید کربن واکنش شیمیایی می دهند مناسب نیست (4).

فناوری دوم برای تهیه محلول های تیتر شده در کارخانه های شیمیایی تخصصی و در آزمایشگاه های ویژه استفاده می شود. این بر اساس استفاده از ترکیبات خالص جامد وزن شده در مقادیر دقیق و همچنین استفاده از محلول هایی با نرمال خاص است. مواد در آمپول های شیشه ای قرار می گیرند و سپس مهر و موم می شوند. موادی که داخل آمپول های شیشه ای هستند فیکسان نامیده می شوند. در طول آزمایش واقعی، آمپول با معرف روی قیفی که دارای دستگاه پانچ است شکسته می شود. سپس، کل جزء به یک فلاسک حجمی منتقل می شود، سپس با افزودن آب، حجم مورد نیاز محلول کار به دست می آید.

الگوریتم خاصی از اقدامات نیز برای تیتراسیون استفاده می شود. بورت با محلول کاری آماده شده تا نقطه صفر پر می شود تا هیچ حباب هوا در قسمت پایینی آن وجود نداشته باشد. سپس محلول آنالیز شده با پیپت اندازه گیری می شود و سپس در یک فلاسک مخروطی قرار می گیرد. چند قطره نشانگر به آن اضافه کنید. به تدریج محلول کار را قطره قطره از بورت به محلول آماده شده اضافه کنید و تغییر رنگ را کنترل کنید. هنگامی که یک رنگ ثابت ظاهر می شود که پس از 5-10 ثانیه ناپدید نمی شود، فرآیند تیتراسیون کامل شده است. سپس محاسبات را شروع می کنند، حجم محلول مصرف شده با غلظت معین را محاسبه می کنند و بر اساس آزمایش انجام شده نتیجه می گیرند.

نتیجه

تجزیه و تحلیل تیتریومتری به شما امکان می دهد ترکیب کمی و کیفی ماده مورد تجزیه و تحلیل را تعیین کنید. این روش شیمی تجزیه برای صنایع مختلف ضروری است و در پزشکی و داروسازی کاربرد دارد. هنگام انتخاب محلول کار، حتماً ویژگی های شیمیایی آن و همچنین توانایی تشکیل ترکیبات نامحلول با ماده مورد مطالعه را در نظر بگیرید.