Titrimetrik analiz, birbirleriyle reaksiyona giren maddelerin çözeltilerinin hacmini doğru bir şekilde ölçerek bir maddenin miktarını belirlemeye yönelik bir yöntemdir.
Titre- 1 ml'de bulunan madde miktarı. analite çözelti veya eşdeğeri. Örneğin, H2S04 titresi 0,0049 g/ml ise, bu, çözeltinin her ml'sinde 0,0049 g sülfürik asit içerdiği anlamına gelir.
Titreşi bilinen çözeltiye titre edilmiş çözelti denir. Titrasyon- titre edilmiş çözeltinin eşdeğer miktarının veya bir kısmının test çözeltisine eklenmesi işlemi. Bu durumda standart çözümler kullanılır - sabit kanallar- maddenin tam konsantrasyonuna sahip çözeltiler (Na2C03, HCl).
Titrasyon reaksiyonu aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:
yüksek reaksiyon hızı;
reaksiyon tamamlanmaya kadar ilerlemelidir;
reaksiyonun oldukça stokiyometrik olması gerekir;
Reaksiyonun sonunu sabitlemek için uygun bir yönteme sahip olun.
HCl + NaOH → NaCl + H20
Titrimetrik analizin asıl görevi sadece tam olarak bilinen konsantrasyona sahip bir çözeltiyi (fixanal) kullanmak değil, aynı zamanda eşdeğerlik noktasını da doğru bir şekilde belirlemektir.
Eşdeğerlik noktasını düzeltmenin birkaç yolu vardır:
Belirlenen elementin iyonlarının asıl rengine göre, örneğin anyon formundaki manganezMNO 4 -
Tanık esasına göre
Örnek: Ag ++ Cl - "AgCl $
Ag + + CrO 4 "Ag 2 CrO 4 $ (parlak turuncu renk)
Klor iyonunun belirlenmesinin gerekli olduğu şişeye az miktarda K2CrO4 tuzu eklenir (tanık). Daha sonra, test maddesi yavaş yavaş büretten ilave edilirken, ilk reaksiyona giren klorür iyonları olur ve beyaz bir çökelti (AgCl) oluşur, yani PR AgCl.<< ПР Ag2Cr O4.
Böylece, fazladan bir damla gümüş nitrat, tüm klorun zaten reaksiyona girmesi nedeniyle parlak turuncu bir renk verecektir.
III. Göstergeleri kullanma: örneğin, nötrleştirme reaksiyonunda asit-baz göstergeleri kullanılır: turnusol, fenolftalein, metil turuncu - asidik ortamdan alkali ortama geçerken renk değiştiren organik bileşikler.
Göstergeler- ortamın asitliği değiştiğinde rengini değiştiren organik boyalar.
Şematik olarak (ara formlar hariç), gösterge dengesi bir asit-baz reaksiyonu olarak temsil edilebilir
HIn + H2O In - + H3O +
H2O 
H++OH-
H + + H 2 O 
H3O+
İndikatörün renk geçiş alanı (konum ve aralık), indikatörün yanı sıra denge sabitini belirleyen tüm faktörlerden (iyonik kuvvet, sıcaklık, yabancı maddeler, solvent) etkilenir.
Titrimetrik analiz yöntemlerinin sınıflandırılması.
asit-baz titrasyonu (nötralizasyon): bu yöntem, analiz edilen çözeltideki asit veya alkali miktarını belirler;
çökelme ve kompleksleşme (arjantometri)
Ag + + Cl - "AgCl $
redoks titrasyonu (redoksimetri):
a) permanganatometri (KMn04);
b) iyodometri (Y2);
c) bromatometri (KBr03);
d) dikromatometri (K2Cr207);
e) serimetri (Ce(S04)2);
f) vanadometri (NH4VO3);
g) titanometri (TiCl3), vb.
Titrimetrik analiz yöntemi (titrasyon), hacimsel kantitatif analize izin verir ve kimyada yaygın olarak kullanılır. Ana avantajı, çeşitli analitik problemleri çözmek için kullanılabileceği yol ve yöntemlerin çeşitliliğidir.
Analiz ilkesi
Titrimetrik analiz yöntemi, test maddesiyle reaksiyona giren bilinen konsantrasyondaki (titrant) bir çözeltinin hacminin ölçülmesine dayanır.
Analiz için, özel bir ekipmana, yani bir büret - uygulanan derecelendirmelere sahip ince bir cam tüpe ihtiyacınız olacak. Bu tüpün üst ucu açıktır, alt ucunda ise musluk bulunmaktadır. Kalibre edilmiş büret, bir huni kullanılarak sıfır işaretine kadar titrantla doldurulur. Analiz, incelenen maddeye büretten az miktarda çözelti ilave edilerek titrasyonun son noktasına (CTT) kadar gerçekleştirilir. Titrasyonun son noktası, indikatörün rengindeki veya bazı fiziksel-kimyasal özelliklerdeki değişiklikle belirlenir.
Nihai sonuç, kullanılan titrant miktarından hesaplanır ve titre (T) - 1 ml çözelti başına maddenin kütlesi (g / ml) cinsinden ifade edilir.
Süreç Gerekçesi
Kantitatif analizin titrimetrik yöntemi doğru sonuçlar verir çünkü maddeler birbirleriyle eşdeğer miktarlarda reaksiyona girer. Bu, hacim ve miktarlarının çarpımının birbiriyle aynı olduğu anlamına gelir: C 1 V 1 = C 2 V 2 . Bu denklemden, geri kalan parametreler bağımsız olarak ayarlanırsa (C 1 , V 2) ve analiz sırasında belirlenirse (V 1) C 2'nin bilinmeyen değerini bulmak kolaydır.
Uç nokta titrasyonu tespiti
Titrasyonun sonunun zamanında tespiti analizin en önemli kısmı olduğundan, bunun için doğru yöntemlerin seçilmesi gerekmektedir. En uygun olanı renkli veya floresan göstergelerin kullanılmasıdır, ancak potansiyometri, amperometri, fotometri gibi araçsal yöntemler de kullanılabilir.
LTT tespit yönteminin nihai seçimi, tespitin gerekli doğruluğuna ve seçiciliğine, ayrıca hızına ve otomasyon olasılığına bağlıdır. Bu özellikle bulutlu ve renkli çözeltilerin yanı sıra agresif ortamlar için de geçerlidir.
Titrasyon reaksiyonu için gereklilikler
Titrimetrik analiz yönteminin doğru sonuç verebilmesi için temelini oluşturacak reaksiyonun doğru seçilmesi gerekmektedir. Gereksinimleri aşağıdaki gibidir:
- stokiyometri;
- yüksek akış hızı;
- yüksek denge sabiti;
- Titrasyonun deneysel ucunu sabitlemek için güvenilir bir yöntemin varlığı.
Uygun reaksiyonlar herhangi bir tipte olabilir.
Analiz türleri
Titrimetrik analiz yöntemlerinin sınıflandırılması reaksiyonun türüne göre yapılır. Bu temelde aşağıdaki titrasyon yöntemleri ayırt edilir:
- asit baz;
- redoks;
- kompleksometrik;
- yağış.
Her tip kendi reaksiyon tipine dayanır, analizde hangi alt yöntem gruplarının ayırt edildiğine bağlı olarak spesifik titrantlar seçilir.
Asit-baz titrasyonu
Hidroksonyumun bir hidroksit iyonu (H3O + + OH - \u003d H20) ile etkileşiminin reaksiyonunu kullanan titrimetrik analiz yöntemine asit-baz denir. Çözeltideki bilinen bir madde, asitler için tipik olan bir proton oluşturuyorsa, yöntem asitimetri alt grubuna aittir. Burada titrant olarak genellikle kararlı hidroklorik asit HCl kullanılır.
Titrant bir hidroksit iyonu oluşturuyorsa yönteme alkalimetri denir. Kullanılan maddeler NaOH gibi alkaliler veya güçlü bir bazın Na2C03 gibi zayıf bir asitle reaksiyona sokulmasıyla elde edilen tuzlardır.
Bu durumda renk göstergeleri kullanılır. Bunlar zayıf organik bileşiklerdir - protonlanmış ve protonlanmamış formların yapısı ve rengi bakımından farklılık gösteren asitler ve bazlar. Asit-baz titrasyonlarında kullanılan en yaygın göstergeler, tek renkli bir gösterge olan fenolftalein (berrak bir çözelti, alkali bir ortamda kırmızıya döner) ve iki renkli bir metil turuncu göstergedir (kırmızı bir madde, asidik bir ortamda sarıya döner).
Yaygın kullanımları, renklerinin çıplak gözle açıkça görülebilmesi nedeniyle yüksek ışık emilimi, kontrast ve dar bir renk geçiş bölgesi ile ilişkilidir.
Redoks Titrasyonu
Redoks titrimetrik analiz, oksitlenmiş ve indirgenmiş formların konsantrasyonlarının oranının değiştirilmesine dayanan kantitatif bir analiz yöntemidir: aOx 1 + bRed 2 = aRed 1 + bOx 2.
Yöntem aşağıdaki alt gruplara ayrılmıştır:
- permanganatometri (titrant - KMnO 4);
- iyodometri (I2);
- dikromatometri (K2Cr207);
- bromatometri (KBr03);
- iyodatometri (KIO 3);
- serimetri (Ce(S04)2);
- vanadatometri (NH4VO3);
- titanometri (TiCl3);
- kromometri (CrCl2);
- askorbinometri (C6H8OH).
Bazı durumlarda, bir göstergenin rolü, reaksiyona katılan ve oksitlenmiş veya indirgenmiş bir formun elde edilmesiyle rengini değiştiren bir reaktif tarafından oynanabilir. Ancak aynı zamanda belirli göstergeleri de kullanırlar, örneğin:
- iyotu belirlerken, I3 iyonlarıyla koyu mavi bir bileşik oluşturan nişasta kullanılır;
- Ferrik demirin titrasyonunda metalle parlak kırmızı kompleksler oluşturan tiyosiyanat iyonları kullanılır.
Ek olarak, özel redoks göstergeleri de vardır - farklı renklerde oksitlenmiş ve indirgenmiş formlara sahip organik bileşikler.
Kompleksometrik titrasyon
Kısacası kompleksometri adı verilen titrimetrik analiz yöntemi, iki maddenin bir kompleks oluşumu ile etkileşimine dayanmaktadır: M + L = ML. Örneğin Hg(NO3)2 gibi cıva tuzları kullanılıyorsa, etilendiamintetraasetik asit (EDTA) - kompleksometri ise yönteme cıva ölçümü denir. Özellikle, ikinci yöntemin yardımıyla suyun, yani sertliğinin analizi için titrimetrik bir yöntem gerçekleştirilir.
Kompleksometride, metal iyonlarıyla kompleksler oluştuğunda renk alan şeffaf metal göstergeler kullanılır. Örneğin demir tuzları EDTA ile titre edilirken gösterge olarak şeffaf sülfosalisilik asit kullanılır. Demir ile komplekslendiğinde çözeltiyi kırmızıya çevirir.
Bununla birlikte, çoğu zaman metal göstergelerin, metal iyonunun konsantrasyonuna bağlı olarak değişen kendi renkleri vardır. Bu tür göstergeler olarak, metallerle oldukça stabil kompleksler oluşturan ve kontrast renk değişimiyle EDTA'ya maruz kaldığında hızla yok olan polibazik asitler kullanılır.
Yağış titrasyonu
İki maddenin etkileşiminin çöken katı bir bileşiğin (M + X = MX ↓) oluşumu ile reaksiyonuna dayanan titrimetrik analiz yöntemi çökeltmedir. Genellikle biriktirme işlemleri niceliksel olmayan ve stokiyometrik olmayan bir şekilde ilerlediğinden sınırlı bir değere sahiptir. Ancak bazen hala kullanılmaktadır ve iki alt grubu vardır. Yöntem gümüş tuzları kullanıyorsa, örneğin AgNO 3, buna argentometri denir, cıva tuzları Hg 2 (NO 3) 2 ise, o zaman cıva ölçümü denir.
Titrasyonun bitiş noktasını tespit etmek için aşağıdaki yöntemler kullanılır:
- Göstergenin gümüş ile kırmızı tuğla çökeltisi oluşturan bir kromat iyonu olduğu Mohr yöntemi;
- Asidik bir ortamda titrantla kırmızı bir kompleks oluşturan ferrik demir varlığında gümüş iyonlarından oluşan bir çözeltinin potasyum tiyosiyanatla titrasyonuna dayanan Folhard yöntemi;
- adsorpsiyon göstergeleriyle titrasyonu içeren Fayans yöntemi;
- CTT'nin çözeltinin aydınlanmasına veya bulanıklığına göre belirlendiği Gay-Lussac yöntemi.
İkinci yöntem son zamanlarda pratik olarak kullanılmamaktadır.
Titrasyon yöntemleri
Titrasyonlar yalnızca altta yatan reaksiyona göre değil aynı zamanda gerçekleştirilme şekline göre de sınıflandırılır. Bu temelde, aşağıdaki türler ayırt edilir:
- doğrudan;
- tersi;
- ikame titrasyonu.
İlk durum yalnızca ideal reaksiyon koşulları altında kullanılır. Titrant doğrudan analite eklenir. Böylece EDTA'nın yardımıyla magnezyum, kalsiyum, bakır, demir ve yaklaşık 25 diğer metal belirlenir. Ancak diğer durumlarda daha karmaşık yöntemler daha sık kullanılır.
Geri titrasyon
İdeal yanıtı bulmak her zaman mümkün değildir. Çoğu zaman yavaş ilerler veya titrasyonun bitiş noktasını sabitlemenin bir yolunu bulmak zordur veya ürünler arasında analitin kısmen kaybolmasına neden olan uçucu bileşikler oluşur. Bu eksiklikler geri titrasyon yöntemi kullanılarak giderilebilir. Bunun için belirlenecek maddeye büyük miktarda titrant ilave edilerek reaksiyonun tamamlanması sağlanır ve ardından çözeltinin ne kadarının reaksiyona girmediği belirlenir. Bunun için, ilk reaksiyondan (T 1) gelen titrant kalıntıları başka bir çözelti (T 2) ile titre edilir ve miktarı, iki reaksiyondaki hacim ve konsantrasyon ürünleri arasındaki farkla belirlenir: C T1 V T 1 -C T 2 VT 2.
Ters titrimetrik analiz yönteminin kullanılması, manganez dioksitin belirlenmesinin temelini oluşturur. Demir sülfat ile etkileşimi çok yavaş ilerlediğinden tuz fazla alınır ve ısıtılarak reaksiyon hızlandırılır. Reaksiyona girmeyen demir iyonu miktarı potasyum dikromat ile titre edilir.
İkame titrasyonu
Stokiyometrik olmayan veya yavaş reaksiyonlar durumunda ikame titrasyonu kullanılır. Bunun özü, belirlenecek maddenin yardımcı bir bileşikle stokiyometrik bir reaksiyonun seçilmesi ve ardından etkileşim ürününün titrasyona tabi tutulmasıdır.
Dikromat belirlenirken yapılan da tam olarak budur. Buna potasyum iyodür eklenir, bunun sonucunda analite eşdeğer miktarda iyot salınır ve daha sonra sodyum tiyosülfat ile titre edilir.
Böylece titrimetrik analiz, çok çeşitli maddelerin niceliksel içeriğini belirlemeyi mümkün kılar. Reaksiyonların seyrinin özelliklerini ve özelliklerini bilerek, yüksek derecede doğrulukla sonuç verecek en uygun yöntemi ve titrasyon yöntemini seçmek mümkündür.
İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın
Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.
Yayınlanan http://www.allbest.ru/
Plan
1. Çöktürme titrasyonunun özü
2. Arjantometrik titrasyon
3. Tiyosiyanatometrik titrasyon
4. Çöktürme titrasyonunun uygulanması
4.1 Standartlaştırılmış gümüş nitrat çözeltisinin hazırlanması
4.2 Standartlaştırılmış bir amonyum tiyosiyanat çözeltisinin hazırlanması
4.3 Volhard'a göre bir numunenin klor içeriğinin belirlenmesi
4.4 Teknik bir üründe sodyum trikloroasetat içeriğinin belirlenmesi
1. Yağışın özütitrasyon
Yöntem, az çözünen bileşiklerin çökelti oluşumunun reaksiyonlarına dayalı titrimetrik belirlemeleri birleştirir. Bu amaçlar için yalnızca belirli koşulları karşılayan belirli reaksiyonlar uygundur. Reaksiyonun kesinlikle denkleme göre ve yan işlemler olmadan ilerlemesi gerekir. Ortaya çıkan çökelti pratik olarak çözünmez olmalı ve aşırı doymuş çözeltiler oluşmadan oldukça hızlı bir şekilde çökelmelidir. Ayrıca titrasyonun bitiş noktasının bir gösterge kullanılarak belirlenebilmesi gerekir. Son olarak, adsorpsiyon (birlikte çökelme) olgusu, titrasyon sırasında belirleme sonucunun bozulmaması için çok zayıf bir şekilde ifade edilmelidir.
Bireysel çöktürme yöntemlerinin adları, kullanılan çözeltilerin adlarından türetilmiştir. Gümüş nitrat çözeltisinin kullanıldığı yönteme argentometri denir. Bu yöntem, nötr veya hafif alkali ortamda C1~ ve Br~ iyonlarının içeriğini belirler. Tiyosiyanatometri, bir amonyum tiyosiyanat NH4SCN (veya potasyum KSCN) çözeltisinin kullanımına dayanır ve eser miktarda C1- ve Br~'nin belirlenmesine hizmet eder, ancak halihazırda güçlü alkalin ve asidik çözeltilerde bulunur. Ayrıca cevher veya alaşımlardaki gümüş içeriğini belirlemek için de kullanılır.
Halojenlerin belirlenmesinde kullanılan pahalı arjantometrik yöntemin yerini yavaş yavaş merkürometrik yöntem almaktadır. İkincisinde, bir cıva nitrat (I) Hg2 (NO3)2 çözeltisi kullanılır.
Arjantometrik ve tiyosiyanatometrik titrasyonu daha ayrıntılı olarak ele alalım.
2. Arjantometrik titrasyon
Yöntem, C1~ ve Br~ iyonlarının gümüş katyonları tarafından çökeltilmesinin, az çözünür halojenürlerin oluşumu ile reaksiyonuna dayanmaktadır:
Cl-+Ag+=AgClb Br^- + Ag+= AgBr
Bu durumda gümüş nitrat çözeltisi kullanılır. Maddenin gümüş içeriği analiz edilirse, bir sodyum (veya potasyum) klorür çözeltisi kullanılır. titrasyon çözeltisi ilacı
Titrasyon eğrileri argentometri yöntemini anlamak için büyük önem taşır. Örnek olarak 10,00 ml 0,1 N'nin titrasyonunu düşünün. sodyum klorür çözeltisi 0,1 N. bir gümüş nitrit çözeltisi (çözeltinin hacmindeki değişiklik dikkate alınmadan).
Titrasyona başlamadan önce, çözeltideki klorür iyonlarının konsantrasyonu, toplam sodyum klorür konsantrasyonuna eşittir, yani. 0,1 mol / l veya \u003d -lg lO-i \u003d 1.
Titre edilen sodyum klorür çözeltisine 9,00 ml gümüş nitrat çözeltisi eklendiğinde ve klorür iyonlarının %90'ı çökeldiğinde, çözeltideki konsantrasyonları 10 kat azalacak ve N0 ~ 2 mol/l'ye eşit olacaktır ve pC1, 2'ye eşit olacaktır. Değer nPAgci= IQ-10 olduğundan, bu durumda gümüş iyonlarının konsantrasyonu şöyle olacaktır:
10. / [C1-] \u003d 10-10 / 10-2 \u003d 10-8 M ol / l, VEYA pAg \u003d - lg \u003d - IglO-s \u003d 8.
Benzer şekilde, titrasyon eğrisini çizmek için diğer tüm noktalar hesaplanır. Eşdeğerlik noktasında pCl=pAg= = 5 (tabloya bakınız).
Tablo 10,00 ml 0,1 N'nin titrasyonu sırasında pC\ ve pAg'deki değişim. sodyum klorür çözeltisi 0,1 N. gümüş nitrat çözeltisi
|
AgNO 3 çözeltisi eklendi, |
|||||
|
9,99 10,00 (eşdeğer puan) 10,01 |
yu-4 yu-5 yu-6. |
yu- 6 yu- 5 yu-* |
|||
Argentometrik titrasyondaki atlama aralığı çözeltilerin konsantrasyonuna ve çökeltinin çözünürlük çarpımının değerine bağlıdır. Bileşiğin titrasyondan kaynaklanan PR değeri ne kadar küçük olursa, titrasyon eğrisindeki atlama aralığı o kadar geniş olur ve bir gösterge kullanılarak titrasyonun bitiş noktasının sabitlenmesi o kadar kolay olur.
En yaygın olanı, Mohr yöntemiyle klorun arjantometrik olarak belirlenmesidir. Özü, beyaz bir çökelti kahverengiye dönene kadar bir sıvının bir gümüş nitrat çözeltisi ile bir potasyum kromat göstergesi ile doğrudan titrasyonundan oluşur.
Mohr yöntemi göstergesi - bir K2CrO4 çözeltisi, gümüş nitrat ile kırmızı bir gümüş kromat Ag2CrO4 çökeltisi verir, ancak çökeltinin çözünürlüğü (0.65-10 ~ 4 E / l), gümüş klorürün çözünürlüğünden çok daha yüksektir ( 1,25X_X10 ~ 5 E/l). Bu nedenle, potasyum kromat varlığında bir gümüş nitrat çözeltisi ile titre edildiğinde, tüm klorür iyonları zaten çöktüğünde, yalnızca fazla miktarda Ag + iyonu eklendikten sonra kırmızı bir gümüş kromat çökeltisi ortaya çıkar. Bu durumda, analiz edilen sıvıya her zaman bir gümüş nitrat çözeltisi eklenir, bunun tersi de geçerli değildir.
Argentometri kullanma olanakları oldukça sınırlıdır. Yalnızca nötr veya hafif alkali çözeltilerin (pH 7 ila 10) titre edilmesinde kullanılır. Asidik bir ortamda gümüş kromat çökeltisi çözünür.
Güçlü alkali çözeltilerde, gümüş nitrat, çözünmeyen oksit Ag2O'nun salınmasıyla ayrışır. Yöntem aynı zamanda NH ^ iyonu içeren çözeltilerin analizi için de uygun değildir, çünkü bu durumda Ag + katyon + ile bir amonyak kompleksi oluşur - Analiz edilen çözelti Ba 2+, Sr 2+, Pb 2+, Bi 2+ ve potasyum kromatla çöken diğer iyonları içermemelidir. Bununla birlikte, C1~ ve Br_ iyonlarını içeren renksiz çözeltilerin analizinde argentometri uygundur.
3. Tiyosiyanatometrik titrasyon
Tiyosiyanatometrik titrasyon, Ag+ (veya Hgl+) iyonlarının tiyosiyanatlarla çökeltilmesi esasına dayanır:
Ag+ + SCN- = AgSCN|
Belirleme, bir NH4SCN (veya KSCN) çözeltisi gerektirir. Ag+ veya Hgi+'yi tiyosiyanat çözeltisiyle doğrudan titrasyon yoluyla belirleyin.
Halojenlerin tiyosiyanatometrik tespiti Volhard yöntemi olarak adlandırılan yöntemle gerçekleştirilir. Özü diyagramlarla ifade edilebilir:
CI- + Ag+ (fazla) -* AgCI + Ag+ (tortu), Ag+ (tortu) + SCN~-> AgSCN
Başka bir deyişle, C1~ içeren bir sıvıya titre edilmiş gümüş nitrat çözeltisinin fazlası eklenir. AgNO 3 kalıntısı daha sonra tiyosiyanat çözeltisiyle tekrar titre edilir ve sonuç hesaplanır.
Volhard yönteminin göstergesi doymuş bir NH4Fe (SO4)2 - 12H2O çözeltisidir. Titre edilmiş sıvıda Ag + iyonları olduğu sürece eklenen SCN ~ anyonları AgSCN'yi çökeltmek için bağlanır, ancak Fe 3 + iyonlarıyla etkileşime girer. Ancak eşdeğerlik noktasından sonra NH 4 SCN'nin (veya KSCN) en ufak bir fazlalığı kan kırmızısı 2 + ve + iyonlarının oluşumuna neden olur. Bu sayede eşdeğer noktayı belirlemek mümkündür.
Tiyosiyanatometrik tanımlar argentometrik tanımlardan daha sık kullanılır. Asitlerin varlığı Volhard titrasyonuna müdahale etmez ve hatta asidik ortam Fe** tuzunun hidrolizini engellediğinden daha doğru sonuçların elde edilmesine katkıda bulunur. Yöntem, C1~ iyonunun yalnızca alkalilerde değil aynı zamanda asitlerde de belirlenmesini mümkün kılar. Belirleme, Ba 2 +, Pb 2 +, Bi 3 + ve diğer bazı iyonların varlığına müdahale etmez. Bununla birlikte, analiz edilen çözelti oksitleyici maddeler veya cıva tuzları içeriyorsa, Volhard yönteminin uygulanması imkansız hale gelir: oksitleyici maddeler SCN-iyonunu yok eder ve cıva katyonu onu çökeltir.
Alkali test çözeltisi nitrik asitle titrasyondan önce nötralize edilir, aksi takdirde göstergenin bir parçası olan Fe3 + iyonları demir (III) hidroksiti çökeltecektir.
4. Çöktürme titrasyonunun uygulanması
4.1 Standartlaştırılmış bir gümüş nitrat çözeltisinin hazırlanması
Gümüş nitrat çözeltisini standardize etmek için birincil standartlar sodyum veya potasyum klorürlerdir. Standart bir sodyum klorür çözeltisi ve yaklaşık 0,02 N hazırlayın. gümüş nitrat çözeltisi, ikinci çözeltiyi birinciye göre standardize edin.
Standart sodyum klorür çözeltisinin hazırlanması. Kimyasal olarak saf tuzdan bir sodyum klorür (veya potasyum klorür) çözeltisi hazırlanır. Sodyum klorürün eşdeğer kütlesi molar kütlesine (58,45 g/mol) eşittir. Teorik olarak 0,1 l 0,02 N'nin hazırlanması için. çözelti 58,45-0,02-0,1 \u003d 0,1169 g NaCl gerektirir.
Analitik terazide yaklaşık 0,12 g sodyum klorür numunesi alın, bunu 100 ml'lik ölçülü bir şişeye aktarın, çözün, hacmi suyla işarete getirin ve iyice karıştırın. Stok sodyum klorür çözeltisinin titresini ve normal konsantrasyonunu hesaplayın.
Yaklaşık 0,02 N'lik 100 ml'nin hazırlanması. gümüş nitrat çözeltisi. Gümüş nitrat az bulunan bir reaktiftir ve genellikle çözeltilerinin konsantrasyonu 0,05 N'den yüksek değildir. Bu iş için 0,02 n oldukça uygundur. çözüm.
Argentometrik titrasyonda AgN03'ün eşdeğer kütlesi molar kütleye eşittir, yani 169,9 g / mol. Bu nedenle 0,1 l 0,02 n. çözelti 169,9-0,02-0,1 \u003d 0,3398 g AgNO 3 içermelidir. Ancak ticari gümüş nitrat her zaman yabancı maddeler içerdiğinden tam olarak böyle bir numune almak mantıklı değildir. Teknokimyasal terazide yaklaşık 0,34 - 0,35 g gümüş nitratı tartın; Çözeltiyi 100 ml kapasiteli bir ölçülü şişede, az miktarda su ile tartın ve hacmini suyla getirin, çözeltiyi şişede saklayın, siyah kağıda sarın ve koyu renkli bir cam şişeye dökün. Sülfür nitrat çözeltisinin sodyum klorür, gümüş ile standardizasyonu ve titrasyona hazırlanması. Pipeti sodyum klorür çözeltisiyle durulayın ve çözeltinin 10,00 ml'sini konik bir şişeye aktarın. 2 damla doymuş potasyum kromat çözeltisi ekleyin ve karıştırarak gümüş nitrat çözeltisiyle damla damla dikkatlice titre edin. Bir damla gümüş nitrat fazlalığıyla karışımın sarıdan kırmızımsıya dönmesini sağlayın. Titrasyonu 2-3 kez tekrarladıktan sonra yakınsak okumaların ortalamasını alın ve gümüş nitrat çözeltisinin normal konsantrasyonunu hesaplayın.
Titrasyon için 10,00 ml 0,02097 N olduğunu varsayalım. sodyum klorür çözeltisi ortalama 10.26 ml gümüş nitrat çözeltisine gitti. Daha sonra
A^AgNOj. 10,26 = 0,02097. 10,00, AT AgNO'lar = 0,02097-10,00/10,26 = 0,02043
Numunedeki C1 ~ içeriğinin belirlenmesi gerekiyorsa, ek olarak klor içindeki gümüş nitrat çözeltisinin titresi hesaplanır: T, - \u003d 35.46-0 ml gümüş nitrat çözeltisi 0.0007244 g'a karşılık gelir titre edilmiş klor.
4.2 Standartlaştırılmış amonyum tiyosiyanat çözeltisinin hazırlanmasıBEN
Titresi kesin olarak bilinen bir NH4SCN veya KSCN çözeltisi, bu tuzlar çok higroskopik olduğundan bir numunenin çözülmesiyle hazırlanamaz. Bu nedenle, yaklaşık normal konsantrasyona sahip bir çözelti hazırlayın ve bunu standartlaştırılmış bir gümüş nitrat çözeltisine ayarlayın. Gösterge doymuş bir NH4Fe (S04)2 - 12H20 çözeltisidir. Fe tuzunun hidrolizini önlemek için, titrasyondan önce göstergenin kendisine ve analiz edilen çözeltiye 6 N eklenir. Nitrik asit.
Yaklaşık 0,05 N'lik 100 ml'nin hazırlanması. amonyum tiyosiyanat çözeltisi. NH4SCN'nin eşdeğer kütlesi molar kütlesine eşittir, yani 76,12 g/mol. Bu nedenle 0,1 l 0,05 n. çözelti 76.12.0.05-0.1=0.3806 g NH4 SCN içermelidir.
Analitik terazide yaklaşık 0,3-0,4 g'lık bir numune alın, 100 ml'lik bir şişeye aktarın, çözün, çözeltinin hacmini işarete kadar suyla seyreltin ve karıştırın.
Amonyum tiyosiyanat çözeltisinin gümüş nitratla standardizasyonu. NH 4 SCN çözeltisiyle titrasyon için bir büret hazırlayın. Pipeti gümüş nitrat çözeltisiyle durulayın ve 10,00 ml'sini konik bir şişeye ölçün. 1 ml NH4Fe(S04)2 çözeltisi (gösterge) ve 3 ml ekleyin. 6 N. Nitrik asit. Sürekli çalkalayarak yavaş yavaş NH4SCN çözeltisini büretten dökün. Güçlü çalkalamayla kaybolmayan kahverengi-pembe 2+ renk göründüğünde titrasyonu durdurun.
Titrasyonu 2-3 kez tekrarlayın, yakınsak okumaların ortalamasını alın ve normal NH4 SCN konsantrasyonunu hesaplayın.
Titrasyon için 10,00 ml 0,02043 N olduğunu varsayalım. gümüş nitrat çözeltisi ortalama 4,10 ml NH4 SCN çözeltisine gitti.
4.3 TanımiçerikFolgard'a göre numunedeki klor
Volhard halojenleri, gümüş nitrat kalıntısının bir NH4SCN çözeltisi ile geri titrasyonu yoluyla belirlenir. Bununla birlikte, burada doğru titrasyon ancak gümüş klorür ile aşırı demir tiyosiyanat arasındaki reaksiyonu önlemek (veya yavaşlatmak) için önlemler alınması koşuluyla mümkündür:
3AgCI + Fe(SCN) 3 = SAgSCNJ + FeCl3
ilk başta görünen rengin yavaş yavaş kaybolduğu. Fazla gümüş nitratı NH4 SCN çözeltisiyle titre etmeden önce AgCl çökeltisini filtrelemek en iyisidir. Ancak bazen bunun yerine çözeltiye bir miktar organik sıvı eklenir, suyla karıştırılmaz ve ApCl çökeltisini fazla nitrattan izole eder.
Tanım yöntemi. Sodyum klorür içeren bir analit çözeltisi içeren bir test tüpü alın. Maddenin tartılmış bir kısmı 100 ml kapasiteli bir ölçülü şişede eritilir ve çözeltinin hacmi su ile işarete getirilir (çözeltideki klorür konsantrasyonu 0,05 N'den fazla olmamalıdır).
Analiz edilen çözeltinin 10.00 ml'sini konik bir şişeye pipetleyin, 3 ml 6N ekleyin. nitrik asit ve büretten bilinen fazla miktarda AgNO3 çözeltisi (örneğin 18,00 ml) ekleyin. Daha sonra gümüş klorür çökeltisini filtreleyin. Gümüş nitrat kalıntısını önceki paragrafta anlatıldığı gibi NH4SCN ile titre edin. Tanımı 2-3 kez tekrarladıktan sonra ortalamasını alın. Gümüş klorür çökeltisi süzülürse yıkanmalı ve yıkamalar süzüntüye eklenmelidir.
Numune ağırlığının 0,2254 g olduğunu varsayalım. Analiz edilen çözeltinin 10,00 ml'sine 18,00 ml 0,02043 N ilave edildi. gümüş nitrat çözeltisi. Fazlalığının titrasyonu için 5,78 ml * 0,04982 n. NH 4 SCN çözümü.
Öncelikle 0,02043 n hacminin ne olduğunu hesaplıyoruz. gümüş nitrat çözeltisi, titrasyon için harcanan 5,78 ml 0,04982 N'ye karşılık gelir. NH 4 SCN çözümü:
sonuç olarak 18,00 - 14,09 = 3,91 ml 0,2043 n C1~ iyonunun çökelmesine gitti. gümüş nitrat çözeltisi. Buradan sodyum klorür çözeltisinin normal konsantrasyonunu bulmak kolaydır.
Klorun eşdeğer kütlesi 35,46 g/mol* olduğundan numunedeki toplam klor kütlesi:
772 \u003d 0,007988-35,46-0,1 \u003d 0,02832 g.
0,2254 gr C1 - %100
x \u003d 0,02832-100 / 0,2254 \u003d %12,56.:
0,02832 > C1 -- x%
Folgard yöntemine göre Br~ ve I- iyonlarının içeriği de belirlenir. Aynı zamanda gümüş bromür veya iyodür çökeltilerinin filtrelenmesine gerek yoktur. Ancak Fe3 + iyonunun iyodürleri serbest iyota oksitlediği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle gösterge, tüm I-gümüş nitrat iyonlarının çökelmesinden sonra eklenir.
4.4 Trihl içeriğinin belirlenmesiÖsodyum asetat | teknik bir hazırlıkta (klor için))
Teknik sodyum trikloroasetat (TXA), yabani otları kontrol etmeye yönelik bir herbisittir. Suda oldukça çözünür, beyaz veya açık kahverengi kristal bir maddedir. Folgard'a göre, organoklorür bileşiklerinin kütle fraksiyonu önce, ardından klorun yok edilmesinden sonra belirlenir. Farkı kullanarak sodyum klor trikloroasetatın kütle fraksiyonunu (%) bulun.
Klor inorganik bileşiklerinin kütle fraksiyonunun (%) belirlenmesi. Doğru şekilde tartılmış 2-2,5 g ilaç, 250 ml kapasiteli bir balon jojeye konur, çözülür, çözeltiyi işarete kadar suyla seyreltin, karıştırın. 10 ml çözeltiyi konik bir şişeye pipetleyin ve 5-10 ml konsantre nitrik asit ekleyin.
Büretten 5 veya 10 ml 0,05 N ekleyin. gümüş nitrat çözeltisi ve fazlası, 0,05 N ile titre edilir. NH4Fe(S04)2 (gösterge) varlığında NH4SCN çözeltisi.
Aşağıdaki formülü kullanarak inorganik bileşiklerin klorun (x) kütle fraksiyonunu (%) hesaplayın
(V - l / i) 0,001773-250x100
burada V hacim tam olarak 0,05 n'dir. Analiz için alınan AgNO 3 çözeltisi; Vi -- hacim tam olarak 0,05 N'dir. Fazla AgN03'ün titrasyonu için kullanılan NH4SCN çözeltisi; t bir sodyum trikloroasetat örneğidir; 0,001773, 1 ml 0,05 N'ye karşılık gelen klor kütlesidir. AgNO çözümü. Toplam klorun kütle oranının (%) belirlenmesi. Önceden hazırlanmış çözeltinin 10 ml'sini konik bir şişeye alın, kütle fraksiyonu% 30 NaOH ve 50 ml su içeren 10 ml çözelti ekleyin. Şişeyi bir geri akış boncuklu yoğunlaştırıcıya bağlayın ve içindekileri 2 saat kaynatın.Sıvının soğumasını bekleyin, yoğunlaştırıcıyı suyla durulayın, yıkama suyunu aynı şişede toplayın. Çözeltiye 20 ml seyreltik (1:1) nitrik asit ekleyin ve 30 ml 0,05 N dökün. gümüş nitrat çözeltisi. Fazla gümüş nitratı 0,05 N ile titre edin. NH4Fe(S04)2 varlığında NH4SCN çözeltisi. Yukarıdaki formülü kullanarak toplam klorun (xi) kütle fraksiyonunu (%) hesaplayın. Formülü kullanarak preparattaki (х^) sodyum trikloroasetatın kütle fraksiyonunu (%) bulun
x2 \u003d (x1 - x) (185,5 / 106,5),
burada 185,5, sodyum trikloroasetatın molar kütlesidir; 106.5, sodyum trikloroasetatın molar kütlesinde bulunan klorun kütlesidir.
Allbest.ru'da barındırılıyor
...Benzer Belgeler
Asit-baz titrasyonu yöntemlerinin özü ve sınıflandırılması, göstergelerin kullanımı. Kompleksometrik titrasyonun özellikleri. Çöktürme titrasyon yöntemlerinin analizi. Titrasyonun bitiş noktasının tespiti. Argenometri ve tikyanometri kavramı.
test, 23.02.2011 eklendi
Hidroklorik asit çözeltisinin zayıf bir amonyum hidroksit bazı çözeltisi ile titrasyon eğrisinin hesaplanması sırası. Titrasyon eğrisinin oluşturulması, eşdeğerlik noktasının belirlenmesi ve doğrudan tarafsızlık. Bir gösterge seçme ve hatasını hesaplama.
kontrol çalışması, eklendi 01/03/2016
Doğrudan asit-baz titrasyonu ile sodyum karbonat çözeltisindeki alkalinite taşıyıcı içeriğinin belirlenmesi. Eşdeğerler yasasının matematiksel ifadesi. Potansiyometrik titrasyonun integral ve diferansiyel eğrilerinin oluşturulması.
laboratuvar çalışması, eklendi 02/15/2012
Titrimetrik analiz kavramı ve türleri. Kompleks oluşturucu ajanların ve göstergelerin karakterizasyonu. Kompleksometrik titrasyon için titre edilmiş bir çözeltinin hazırlanması. Alüminyum, bizmut, kurşun, magnezyum, çinko çalışma metodolojisi.
dönem ödevi, eklendi 01/13/2013
Potansiyometrik titrasyon yöntemi. Asit-baz titrasyonu. Titrasyonun bitiş noktasının belirlenmesi. Potansiyometrik titrasyonu gerçekleştirme yöntemi. Potansiyometrik titrasyon, kullanılan aletler ve analiz sonuçlarının işlenmesi.
dönem ödevi, eklendi 24.06.2008
Redoks titrasyonu yöntemlerinin sınıflandırılması. Reaksiyon hızını etkileyen faktörler. Spesifik ve redoks göstergeleri. Permanganatometrinin özü, iyodometri, dikromatometri. Potasyum dikromat çözeltisinin hazırlanması.
sunum, 19.03.2015 eklendi
Seçilen göstergeler için gösterge hatalarının hesaplanması, 0,05 M KOH çözeltisi ile 25 ml 0,05 M CH3COOH çözeltisi ile titrasyon eğrisi. Asit-baz göstergeleri. Titrasyon aşamaları: başlangıç noktası, noktadan önceki alan ve eşdeğerlik noktasından sonraki alan.
test, 18.12.2013 eklendi
Redoks titrasyon yöntemlerinin özellikleri. Reaksiyonlar için temel gereksinimler, denge sabiti. Redoks titrasyonu türlerinin özellikleri, göstergeleri ve eğrileri. Çözümlerin hazırlanması ve standardizasyonu.
Dönem ödevi, eklendi: 25.12.2014
Titrametrik analiz kavramı. Redoks titrasyonu, çeşitleri ve reaksiyon koşulları. Titrasyon eğrisi noktalarının hesaplanması, potansiyeller, titrasyon eğrisinin oluşturulması. İndikatörün seçimi, indikatör titrasyon hatalarının hesaplanması.
dönem ödevi, eklendi 06/10/2012
Titrametrik analiz yöntemlerinin sınıflandırılması. "Nötrleştirme" yönteminin özü. Çalışma çözümlerinin hazırlanması. Asit-baz ve redoks titrasyonu için noktaların hesaplanması ve eğrilerin oluşturulması. İyodometrinin avantajları ve dezavantajları.
İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın
Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.
Yayınlanan http://www.allbest.ru/
giriiş
Titrasyon, eşdeğerlik noktasını belirlemek için titre edilmiş bir reaktif çözeltisinin (titrant) analiz edilen çözeltiye kademeli olarak eklenmesidir. Titrimetrik analiz yöntemi, analitle etkileşimin reaksiyonu için harcanan, tam olarak bilinen konsantrasyondaki bir reaktifin hacminin ölçülmesine dayanır. Eşdeğerlik noktası, eşdeğer bir reaktan oranına ulaşıldığında titrasyon anıdır.
Kantitatif hacimsel analizde kullanılan reaksiyonlar için aşağıdaki gereklilikler geçerlidir:
1. Reaksiyon stokiyometrik reaksiyon denklemine uygun olarak ilerlemeli ve pratik olarak geri döndürülemez olmalıdır. Reaksiyonun sonucu analit miktarını yansıtmalıdır. Reaksiyonun denge sabiti yeterince büyük olmalıdır.
2. Reaksiyon yan reaksiyonlar olmadan ilerlemelidir, aksi takdirde eşdeğerler kanunu uygulanamaz.
3. Reaksiyon yeterince yüksek bir hızda ilerlemelidir; 1-3 saniye içinde. Titrimetrik analizin ana avantajı budur.
4. Eşdeğerlik noktasını sabitlemenin bir yolu olmalı. Reaksiyonun sonu oldukça kolay ve basit bir şekilde belirlenmelidir.
Bir reaksiyon bu gereksinimlerden en az birini karşılamıyorsa titrimetrik analizde kullanılamaz.
1. sistemler
Redoks reaksiyonlarının ayırt edici bir özelliği, reaksiyona giren parçacıklar (iyonlar, atomlar, moleküller ve kompleksler) arasındaki elektronların transferidir, bunun sonucunda bu parçacıkların oksidasyon durumu değişir, örneğin
Elektronlar bir çözeltide birikemeyeceğinden, iki işlemin aynı anda gerçekleşmesi gerekir: kayıplar ve kazançlar, yani bazı parçacıkların oksidasyonu ve diğerlerinin indirgenmesi süreci. Dolayısıyla herhangi bir redoks reaksiyonu her zaman iki yarı reaksiyon olarak temsil edilebilir:
aOx1 + bRed2 = aRed1 + bOx2
Başlangıç parçacığı ve her yarı reaksiyonun ürünü bir redoks çifti veya sistemi oluşturur. Yukarıdaki yarı reaksiyonlarda Red1, Ox1'e ve Ox2, Red1'e konjuge edilir.
Herhangi bir redoks sisteminin standart koşullar altında bir hidrojen elektroduna karşı ölçülen potansiyeline bu sistemin standart potansiyeli (E0) adı verilir. Sistem bir oksitleyici madde gibi davranırsa ve hidrojen elektrotunda bir oksidasyon yarı reaksiyonu meydana gelirse standart potansiyelin pozitif olduğu kabul edilir:
veya sistem bir indirgeyici madde rolü oynuyorsa ve hidrojen elektrotunda bir indirgeme yarı reaksiyonu meydana gelirse negatif:
Standart potansiyelin mutlak değeri, oksitleyici maddenin veya indirgeyici maddenin "kuvvetini" karakterize eder.
Standart potansiyel - termodinamik standartlaştırılmış bir değer - karşılık gelen reaksiyonun yönünü değerlendirmeyi ve denge koşulları altında reaksiyona giren parçacıkların aktivitelerini hesaplamayı mümkün kılan çok önemli bir fizikokimyasal ve analitik parametredir.
Redoks sistemini belirli koşullar altında karakterize etmek için, potansiyel belirleyicinin oksitlenmiş ve indirgenmiş formlarının başlangıç konsantrasyonları olduğunda bu özel çözeltide elektrotta oluşturulan potansiyele karşılık gelen gerçek (formal) potansiyel E0 "kavramı kullanılır. iyonlar 1 mol/l'ye eşittir ve diğer tüm bileşenlerin çözeltideki sabit konsantrasyonu.
Analitik açıdan bakıldığında, gerçek potansiyeller standart potansiyellerden daha değerlidir, çünkü sistemin gerçek davranışı standart tarafından değil gerçek potansiyel tarafından belirlenir ve ikincisi, gerçek potansiyelin oluşumunu tahmin etmeyi mümkün kılar. Belirli koşullar altında bir redoks reaksiyonu. Sistemin gerçek potansiyeli asitliğe, çözeltideki yabancı iyonların varlığına bağlıdır ve geniş bir aralıkta değişebilir.
2. Eğrilertitrasyon
Titrimetrik yöntemlerde, bir titrasyon eğrisinin hesaplanması ve çizilmesi, bir titrasyonun ne kadar başarılı olacağını değerlendirmeyi mümkün kılar ve bir göstergenin seçilmesine olanak tanır. Bir redoks titrasyon eğrisi oluştururken, sistemin potansiyeli ordinat ekseni boyunca çizilir ve titrantın hacmi veya titrasyon yüzdesi apsis ekseni boyunca çizilir.
2.1 EtkilemekkoşullartitrasyonAçıktaşınmakeğriler
Titrasyon eğrisi redoks potansiyellerinin değerlerine göre oluşturulur, bu nedenle potansiyeli etkileyen tüm faktörler titrasyon eğrisinin şeklini ve üzerindeki sıçramayı etkileyecektir. Bu faktörler, analit ve titrant sistemlerinin standart potansiyelinin değerlerini, yarı reaksiyonlarda yer alan elektronların sayısını, çözeltinin pH'ını, kompleks reaktiflerin veya çökelticilerin varlığını ve asidin doğasını içerir. Redoks reaksiyonunda yer alan elektronların sayısı ne kadar fazla olursa, eğri o kadar düz olur ve bu titrasyonu karakterize eder. Titrasyondaki sıçrama ne kadar büyük olursa, oksitleyici madde ile indirgeyici maddenin redoks potansiyelleri arasındaki fark da o kadar büyük olur. Redoks potansiyellerindeki çok küçük bir fark nedeniyle titrasyon imkansızdır. Dolayısıyla Cl- iyonlarının (E = 1,36V) permanganatla (E = 1,51) titrasyonu neredeyse imkansızdır. Atlamanın bulunduğu potansiyel aralığı küçükse genişletmek genellikle gereklidir. Bu gibi durumlarda atlama kontrolüne başvurulur.
Redoks çiftinin bileşenlerinden birinin konsantrasyonundaki bir azalma, atlamanın boyutunu önemli ölçüde etkiler (örneğin, bir kompleks reaktifinin yardımıyla). Fe3+/Fe2+ çiftinin potansiyeli azalırken, demir (III) ile kompleks oluşturan ve demir (II) ile etkileşime girmeyen fosforik asit, florürler veya oksalatların çözeltiye dahil edildiğini varsayalım. Örneğin, rakip kompleksleşmenin reaksiyonu nedeniyle çözeltideki Fe3+ iyonlarının konsantrasyonu 10.000 kat azalırsa, titrasyon eğrisindeki potansiyel sıçrama E = 0,95V'de değil, E = 0,71V'de başlayacaktır. . Daha önce olduğu gibi E = 1,48V'de bitecek. Böylece titrasyon eğrisindeki sıçrama bölgesi önemli ölçüde genişleyecektir.
Sıcaklığın arttırılması sırasıyla titrant ve analit sisteminin potansiyelini artırır.
Bu nedenle, redoks titrasyonu için en uygun koşulları seçerken, öncelikle bunların redoks sisteminin durumu ve dolayısıyla gerçek redoks potansiyeli üzerindeki etkisi dikkate alınmalıdır.
2.2 Tanımpuandenklik
Redoks titrasyon yöntemlerinde ve asit-baz etkileşim yöntemlerinde eşdeğerlik noktasını belirtmenin çeşitli yolları mümkündür.
1. Gösterge dışı yöntemler, renkli titrantlar (KMnO4, I2 çözeltileri) kullanıldığında uygulanabilir; bunların hafif bir fazlası, çözeltiye görsel olarak sabitlenebilir bir renk verir.
2. Eşdeğerlik noktası yakınında (titrasyon eğrisindeki sıçrama dahilinde) rengini keskin biçimde değiştiren indikatörler olarak kimyasal bileşikler kullanılıyorsa gösterge yöntemleri kimyasal olabilir.
Bazen redoks titrasyon yöntemlerinde asit-baz göstergeleri kullanılır: metil turuncu, metil kırmızısı, Kongo kırmızısı vb. Titrasyonun son noktasındaki bu göstergeler, oksitleyici maddenin fazlalığı nedeniyle geri dönülemez şekilde oksitlenir ve aynı zamanda renklerini değiştirir. .
İndirgeyici ajanların güçlü oksitleyici ajanlarla titre edilmesi sırasında floresan ve kemilüminesan göstergelerin kullanılması mümkündür. Floresan göstergeler, ultraviyole radyasyonla ışınlama sonrasında çözeltinin belirli pH değerlerinde görünür bölgede yayılan birçok maddeyi (akridin, euchrysine vb.) içerir. Kemilüminesan göstergeler, ekzotermik kimyasal işlemler nedeniyle titrasyonun son noktasında spektrumun görünür bölgesinde yayılan maddelerdir (luminol, lusigenin, siloksen vb.). Kemilüminesans esas olarak hidrojen peroksit, hipoklorit ve diğer bazı oksitleyici maddelerle oksidasyon reaksiyonları sırasında gözlenir. Floresan ve kemilüminesans göstergelerin avantajı, bunların yalnızca şeffaf ve renksiz değil, aynı zamanda geleneksel redoks göstergelerinin titrasyon için uygun olmadığı bulanık veya renkli çözeltileri de titre etmek için kullanılabilmesidir.
Gösterge yöntemleri aynı zamanda fizikokimyasal da olabilir: potansiyometrik, amperometrik, kondüktometrik vb.
2.3 redoksgöstergeler
Redoksimetride eşdeğerlik noktasını belirlemek için çeşitli göstergeler kullanılır:
1. Sistemin redoks potansiyeli değiştiğinde renk değiştiren redoks göstergeleri (redoks göstergeleri).
2. Aşırı titrant ortaya çıktığında veya analit kaybolduğunda rengini değiştiren spesifik göstergeler. Bazı durumlarda spesifik göstergeler kullanılır. Dolayısıyla nişasta, serbest iyotun veya daha doğrusu triiyodür iyonlarının varlığının bir göstergesidir. Nişasta varlığında oda sıcaklığında maviye döner. Nişastanın mavi renginin ortaya çıkması, nişastanın bir parçası olan amilazın adsorpsiyonu ile ilişkilidir.
Bazen demir(III) tuzlarının titre edilmesinde indikatör olarak amonyum tiyosiyanat kullanılır; iyonlu katyonlar kırmızı bir bileşik oluşturur. Eşdeğerlik noktasında tüm iyonlar indirgenir ve titre edilen çözelti kırmızıdan renksiz hale gelir.
Bir potasyum permanganat çözeltisi ile titre edildiğinde, titrantın kendisi bir gösterge rolü oynar. En ufak bir KMnO4 fazlalığında çözelti pembeye döner.
Redoks göstergeleri ikiye ayrılır: geri döndürülebilir ve geri döndürülemez.
Tersine çevrilebilir göstergeler - sistem potansiyeli değiştiğinde renkleri tersine çevrilebilir şekilde değişir. Geri dönüşü olmayan göstergeler - geri dönüşü olmayan oksidasyona veya indirgemeye tabi tutulur, bunun sonucunda göstergenin rengi geri döndürülemez şekilde değişir.
Redoks indikatörleri oksitlenmiş ve indirgenmiş olmak üzere iki formda bulunur ve bir formun rengi diğerinin renginden farklıdır.
İndikatörün bir formdan diğerine geçişi ve renginin değişmesi sistemin belirli bir potansiyelinde (geçiş potansiyeli) meydana gelir. Gösterge potansiyeli Nernst denklemi ile belirlenir:
Göstergenin oksitlenmiş ve indirgenmiş formlarının konsantrasyonları eşit olduğunda. Aynı zamanda gösterge moleküllerinin yarısı oksitlenmiş formda, yarısı da indirgenmiş formda bulunur. Göstergenin (IT) geçiş aralığı, göstergenin her iki formunun da 1/10'dan 10/1'e kadar olan konsantrasyon oranları dahilindedir.
Redoks titrasyonu gerçekleştirirken göstergenin, gösterge potansiyeli titrasyon eğrisindeki potansiyel sıçrama dahilinde olacak şekilde seçilmesi gerekir. Redoks titrasyonunun birçok göstergesi asidik veya baziktir ve ortamın pH'ına bağlı olarak davranışlarını değiştirebilir.
En ünlü ve yaygın olarak kullanılan redoks göstergelerinden biri difenilamindir:
Göstergenin geri yüklenen formu renksizdir. Oksitleyici maddelerin etkisi altında, difenilamin ilk önce geri dönüşü olmayan bir şekilde renksiz difenilbenzidin'e dönüştürülür, bu daha sonra geri dönüşümlü olarak mavi-mor difenilbenzidin menekşesine oksitlenir.
İki renkli gösterge, o-fenantrolin ile Fe2+ kompleksi olan ferroindir.
Belirli bir EMF reaksiyonu için gösterge yöntemiyle titrasyon mümkündür? 0,4V. EMF = 0,4-0,2V'de araçsal göstergeler kullanılır.
3. sınıflandırmayöntemlerredokstitrasyon
Redoks reaksiyonu stokiyometrik olmayan bir şekilde ilerlerse veya yeterince hızlı olmazsa dolaylı titrasyon yöntemleri kullanılır: geri titrasyon ve ikame titrasyonu. Örneğin Fe3+'nın serimetrik tespitinde ikame titrasyon yöntemi kullanılır:
Fe3+ +Ti3+ = TiIV + Fe2+ + + CeIV = Fe3+ + Ce3+.3+ titrasyonu engellemez.
Çözeltide analitin uygun bir oksidasyon durumu mevcutsa redoks titrasyonu mümkündür. Aksi takdirde, titrasyona başlamadan önce, örneğin bir Fe2+ ve Fe3+ karışımının permanganatometri ile analiz edilmesinde yapıldığı gibi, uygun bir oksidasyon durumuna bir ön indirgeme (oksidasyon) yapılması gerekir. Ön indirgeme (oksidasyon), belirlenen elementin istenen oksidasyon durumuna niceliksel bir transferini sağlamalıdır.
Bu amaç için eklenen reaktif, titrasyona başlamadan önce fazlalığından (kaynatma, filtreleme vb.) Kolayca serbest bırakılabilen bir bileşik olmalıdır. Bazı durumlarda oksidasyon durumlarını değiştirmeyen bileşikleri belirlemek için redoksimetri kullanılır.
Yani ikame titrasyonu ile permanganatometride kalsiyum, çinko, nikel, kobalt ve kurşun iyonları, iyodometride ise güçlü asitler belirlenir.
tablo 1
Redoks Titrasyon Yöntemleri
|
Yöntem adı |
Standart çözelti (titrant) |
Titrant sisteminin yarı reaksiyonları için denklemler |
Yöntem özellikleri |
||
|
Standart çözelti - oksidan |
|||||
|
Permanganatometri |
MnO4?+ 8H+ + 5e? = Mn2++ 4H2O MnO4?+ 4H+ + 3e? = MnO2 + 2H2O MnO4? + 2H2O + 3e? = MnO2 + 4OH? |
Geniş bir pH aralığında kullanılan gösterge olmayan yöntem |
|||
|
Bromatometri |
BrO3?+ 6H+ + 6e? = Br?+ 3H2O |
Gösterge metil turuncudur. Çarşamba - oldukça asitli |
|||
|
Seramik |
Ce4+ + e? = Ce3+ |
Gösterge ferroindir. Çarşamba - oldukça asitli |
|||
|
Kromatometri |
Cr2O72?+ 14H+ + 6e? = 2Cr3++2H2O |
Gösterge difenilamindir. Çarşamba? kuvvetli asidik |
|||
|
nitritometri |
NO2- + 2H+ + e? = HAYIR + H2O |
Dış gösterge iyodür nişasta kağıdıdır. Çarşamba? asit altı |
|||
|
İyodimetri |
Gösterge - nişasta |
||||
|
Standart çözüm - indirgeyici ajan |
|||||
|
Askorbinometri |
C6H6O6 +2H+ +2 e? = C6H8O6 |
Göstergeler - Fe3 + iyonlarının belirlenmesi için variamin mavisi veya potasyum tiyosiyanat. Çarşamba - ekşi |
|||
|
Titanometri |
TiO2+ + 2H+ + e? =Ti3+ + H2O |
Gösterge metilen mavisidir. Çarşamba - ekşi |
|||
|
İyodometri |
S4O62?+ 2e? = 2S2O32? |
Gösterge nişasta küçüktür. Yardımcı reaktif - KI. Orta - hafif asidik veya nötr |
4. permanganatometri
Permanganatometri en yaygın kullanılan redoks titrasyon yöntemlerinden biridir. Titrant olarak, çözeltinin asitliğine bağlı olarak oksitleyici özellikleri kontrol edilebilen bir potasyum permanganat çözeltisi kullanılır.
4.1 Özellikleryöntem
Analitik uygulamada en yaygın olarak kullanılan, asidik ortamda permanganometrik belirleme yöntemidir: MnO4-'ün Mn2+'ya indirgenmesi hızlı ve stokiyometriktir:
Yöntemin bir özelliği, hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun MnO4-/Mn2+ sisteminin standart potansiyeli üzerindeki güçlü etkisidir. Sülfürik asit çoğunlukla kuvvetli asidik ortamlarda titrasyonda kullanılır. Hidroklorik ve nitrik asitler kullanılmamalıdır çünkü onların varlığında rekabet halinde redoks reaksiyonları meydana gelebilir. Permanganat iyonunun alkali bir ortamda indirgenmesi sırayla ilerler: önce manganat iyonu MnO42-'ye ve ardından manganez dioksit MnO2'ye:
Kantitatif olarak permanganatın alkali ortamda manganata indirgenmesi baryum tuzunun varlığında gerçekleşir. Ba(MnO4)2 suda çözünürken BaMnO4 çözünmez; dolayısıyla MnVI'nın çökeltiden daha fazla indirgenmesi meydana gelmez.
Permanganometrik olarak alkali bir ortamda, kural olarak organik bileşikler belirlenir: format, formaldehit, formik, sinamik, tartarik, sitrik asitler, hidrazin, aseton vb.
Titrasyonun sonunun göstergesi, fazla KMnO4 titrantının soluk pembe rengidir (0,004 M titrant çözeltisinin bir damlası, 100 ml çözeltiye gözle görülür bir renk verir). Bu nedenle, titre edilen çözelti renksizse, eşdeğerlik noktasının başarısı, doğrudan titrasyonda KMnO4 titrantını aşan soluk pembe bir rengin ortaya çıkmasıyla veya ters titrasyonda rengin kaybolmasıyla değerlendirilebilir. Renkli çözeltileri analiz ederken ferroin göstergesinin kullanılması tavsiye edilir.
Permanganometrik yöntemin avantajları şunları içerir:
1. KMnO4 çözeltisi ile herhangi bir ortamda (asidik, nötr, alkali) titrasyon imkanı.
2. Daha zayıf oksitleyici maddelerle etkileşime girmeyen birçok maddenin belirlenmesi için asidik bir ortamda potasyum permanganat çözeltisinin uygulanabilirliği.
Listelenen avantajların yanı sıra, permanganatometri yönteminin bir takım dezavantajları vardır:
1. KMnO4 titrantı ikincil standart olarak hazırlanır, çünkü başlangıç reaktifi olan potasyum permanganatın kimyasal olarak saf halde elde edilmesi zordur.
2. MnO4- içeren reaksiyonlar kesin olarak tanımlanmış koşullar altında (pH, sıcaklık vb.) mümkündür.
4.2 Başvuruyöntem
1. İndirgeyici maddelerin tanımı. Belirlenen indirgeyici ajan ile MnO4- arasındaki redoks reaksiyonu hızlı ilerliyorsa titrasyon doğrudan gerçekleştirilir. Oksalatlar, nitritler, hidrojen peroksit, demir (II), ferrosiyanürler, arsenik asit vb. bu şekilde belirlenir:
Н2О2 + 2MnO4- + 6Н+ = 5О2 + 2Мn2+ + 8Н2О
54- + MnO4- + 8H+ = 53- + 2Mn2+ + 4H2O
AsIII + 2MnO4- + 16H+ = 5AsV + 2Mn2+ + 8H2O
5Fe2+ + MnO4- +8H+ = 5Fe3+ + 2Mn2+ + 4H2O
2. Oksitleyici maddelerin belirlenmesi. İndirgeyici standart çözeltinin fazlasını ekleyin ve ardından kalıntısını KMnO4 çözeltisiyle (geri titrasyon yöntemi) titre edin. Örneğin, kromatlar, persülfatlar, kloritler, kloratlar ve diğer oksitleyici maddeler permanganometrik yöntemle belirlenebilir; önce fazla miktarda Fe2+ standart çözeltisiyle işlem yapılır ve daha sonra reaksiyona girmemiş Fe2+ miktarı bir KMnO4 çözeltisiyle titre edilir:
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + (Fe2+) - fazla-
Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O - kalıntı
3. Redoks özelliklerine sahip olmayan maddelerin belirlenmesi dolaylı olarak, örneğin ikame titrasyonu yoluyla gerçekleştirilir. Bunun için belirlenen bileşen indirgeyici veya oksitleyici özelliklere sahip bir bileşik formuna dönüştürülür ve ardından titrasyon gerçekleştirilir. Örneğin kalsiyum, çinko, kadmiyum, nikel, kobalt iyonları az çözünen oksalatlar formunda çökelir:
M2+ + C2O4- = vMC2O4
Çökelti çözeltiden ayrılır, yıkanır ve H2SO4 içerisinde çözülür:
MC2O4 + H2SO4 = H2C2O4 + MSO4
Daha sonra H2C2O4 (ikame edici), KMnO4 çözeltisi ile titre edilir:
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
4. Organik bileşiklerin belirlenmesi. Organik bileşiklerin MnO4- ile reaksiyonlarının ayırt edici özelliği düşük oranlarıdır. Dolaylı bir yöntem kullanıldığında belirleme mümkündür: analiz edilen bileşik, fazla miktarda kuvvetli alkalin kalıcı çözelti ile ön işleme tabi tutulur ve reaksiyonun gerekli süre boyunca ilerlemesine izin verilir. Permanganat kalıntısı sodyum oksalat çözeltisi ile titre edilir:
C3H5(OH)3 + 14MnO4- + 20OH- = 3CO32- + 14MnO42- + 14H2O +
(MnO4-), fazla kalıntı
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O kalıntısı
redoks titrimetrik
5. özVesınıflandırmayağışyöntemler
Çöktürme titrasyonu yöntemleri, analitlerle çökeltiler oluşturan titrantları kullanan titrimetrik analiz yöntemleridir.
Reaksiyonlar ve analitler için gereklilikler:
1. Belirlenecek maddenin suda yüksek oranda çözünür olması ve çökelme reaksiyonlarında aktif olacak iyonlar oluşturması gerekir.
2. Reaksiyonda elde edilen çökelti pratik olarak çözünmez olmalıdır (PR< 10 -8 ? - 10 , S < 10 -5).
3. Titrasyon sonuçları adsorpsiyon olgusu (birlikte çökelme) nedeniyle bozulmamalıdır.
4. Yağış yeterince hızlı gerçekleşmelidir (yani aşırı doymuş çözeltiler oluşmamalıdır).
5. Eşdeğerlik noktası sabitlenebilmelidir.
Kullanılan titrantlara bağlı olarak çökeltme titrasyon yöntemlerinin sınıflandırılması:
Argentometri (titrant AgNO 3);
Merkürometri (titrant Hg 2 (NO 3) 2);
Tiyosiyanatometri (NH4SCN titresi);
Sülfatometri (titrantlar H2S04, BaCl2);
Kromatometri (titrant K2CrO4);
Hekzasiyanoferratometri (titrant K4).
6. EğrilertitrasyonVeonlarınanaliz
Titrasyon eğrilerinin oluşturulması, sırasıyla çözünürlük çarpımı kuralına göre hesaplamalar temelinde gerçekleştirilir.
Titrasyon eğrisi, eklenen titrantın hacmine bağlı olarak belirlenmekte olan iyon konsantrasyonundaki değişimi gösteren koordinatlar halinde oluşturulur.
Eğri üzerindeki titrasyondaki sıçrama ne kadar büyük olursa, uygun göstergenin seçilmesi için o kadar fazla fırsat olur.
Yağış titrasyon eğrilerindeki sıçramanın büyüklüğünü etkileyen faktörler:
1. Titrant ve hedef iyon çözeltilerinin konsantrasyonu Konsantrasyon ne kadar yüksek olursa, titrasyon eğrisindeki sıçrama da o kadar büyük olur.
2. Titrasyon sırasında oluşan çökeltinin çözünürlüğü (çözünürlük ne kadar düşük olursa titrasyon sıçraması da o kadar büyük olur).
Titrasyon sıçramasının az çözünen bir elektrolitin çözünürlüğüne bağlılığı.
3. Sıcaklık
Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, çökeltinin çözünürlüğü de o kadar yüksek olur ve titrasyon eğrisindeki sıçrama o kadar küçük olur. Titrasyon oda sıcaklığında gerçekleştirilir.
4. Çözeltinin iyonik kuvveti
Diğer faktörlerle karşılaştırıldığında çözeltinin iyonik gücü çökeltinin çözünürlüğünü çok fazla değiştirmediğinden etki nispeten küçüktür; ancak çözeltinin iyon gücü ne kadar yüksek olursa çözünürlük de o kadar yüksek olur ve titrasyon sıçraması o kadar küçük olur.
7. Arjantometri
Argentometri, Argentum'un zor çözünen tuzlarının oluşumuna dayanan bir çökeltme titrasyonu yöntemidir:
X - + Ag + \u003d AgX,
burada X - = Cl - , Br - , I - , CN - , SCN - vb.
Titrant: AgNO 3 - ikincil standart çözelti.
Standardizasyon: sodyum klorür NaCl'nin birincil standart çözeltisi için:
Standardizasyon göstergesi %5 potasyum kromat K2CrO4'tür. Titrasyon, kahverengi-kırmızı bir argentum kromat çökeltisi görünene kadar gerçekleştirilir:
Titrasyon yöntemine ve kullanılan göstergeye bağlı olarak argentometri yöntemleri şu şekilde sınıflandırılır:
Gösterge olmayan: - Gay-Lussac yöntemi (eşit pus yöntemi)
Aydınlanma noktasına kadar yöntem
Gösterge: - Mohr yöntemi
Fayans-Fischer-Khodakov yöntemi
Folgard yöntemi
Daha fazla yöntem
Titrant: AgNO 3 - sn. std. çözüm.
AgNO 3 + NaCl \u003d AgCl? + NaNO3
Gösterge %5 potasyum kromat K2CrO4'tür (kahverengi-kırmızı argentum kromat görünene kadar):
2AgNO 3 + K 2 CrО 4 = Ag 2 CrО 4 ?+ 2KNO 3
Belirlenen maddeler: klorürler Cl-, bromürler Br-.
Orta: pH ~ 6,5-10,3.
Uygulama: tıbbi maddelerin maddesindeki sodyum klorür, potasyum klorür, sodyum bromür, potasyum bromürün kantitatif tespiti.
Uygulama kısıtlamaları:
1. Asidik çözeltileri titre etmeyin:
2CrО 4 2- + 2H + = Cr207 2- + H20
2. Kompleks oluşum reaksiyonlarında Argentum iyonlarına göre ligand görevi görebilen amonyak ve diğer iyonların varlığında titre etmek imkansızdır.
3. Kromat iyonları CrO 4 2- ile renkli çökeltiler oluşturan çok sayıda katyonun (Ba 2+ , Pb 2+ vb.) varlığında titre etmek mümkün değildir.
4. CrO 4 2-kromat iyonlarıyla reaksiyona girerek bunları Cr 3+ iyonlarına dönüştüren indirgeyici ajanların varlığında titre etmeyin.
5. Argentum iyonlarıyla renkli argentum çökeltileri oluşturan birçok anyonun (PO 4 3-, AsO 4 3-, AsO 3 3-, S 2-, vb.) varlığında titre etmek imkansızdır.
Fayans-Fischer-Khodakov yöntemi
Titrant: AgNO 3 - sn. std. çözüm
İlk olarak standardizasyon. std. pipetleme yoluyla bir sodyum klorür NaCl çözeltisi ile:
AgNO 3 + NaCl \u003d AgCl? + NaNO3
Standardizasyon göstergesi% 5'lik bir potasyum kromat K2CrO4 çözeltisidir (kahverengi-kırmızı bir argentum kromat çökeltisi görünene kadar):
2AgNO 3 + K 2 CrО 4 = Ag 2 CrО 4 ?+ 2KNO 3
Ortam: Klorürleri belirlerken pH ~ 6,5-10,3 ve bromürleri ve iyodürleri belirlerken pH ~ 2,0-10,3.
Yöntem göstergeleri:
Klorürlerin tayininde fluorescein;
Bromür ve iyodürlerin belirlenmesinde eozin.
Göstergelerin etki mekanizması: adsorpsiyon. Adsorpsiyon göstergeleri, bir çökelti tarafından adsorpsiyonuna veya desorpsiyonuna T.E.'de bir renk değişikliğinin eşlik ettiği göstergelerdir. veya yakınında.
AgNO 3 + NaCl \u003d AgCl? + NaNO3
HInd x H ++ Ind - .
Titrasyon koşulları:
1. Çözeltilerin asitliği
2. Reaksiyona giren çözeltilerin konsantrasyonu
3. Çözeltide mevcut olan göstergelerin ve iyonların adsorpsiyon kapasitesinin hesaba katılması.
4. Te'ye yakın titrasyon yavaş yavaş yapılmalı
5. Adsorpsiyon göstergeleriyle titrasyon dağınık ışıkta gerçekleştirilir.
Uygulama: Klorürlerin, bromürlerin, iyodürlerin, tiyosiyanatların, siyanürlerin kantitatif tespiti.
Folgard yöntemi
Titrantlar: AgNO3, amonyum veya potasyum tiyosiyanat NH4SCN, KSCN - ikincil standart çözeltiler.
İlk olarak AgNO 3'ün standardizasyonu. std. Pipetleme yoluyla NaCl çözeltisi:
AgNO 3 + NaCl \u003d AgCl? + NaNO3
AgN03'ün standardizasyonuna yönelik gösterge,% 5'lik bir potasyum kromat K2CrO4 çözeltisidir (kahverengi-kırmızı bir argentum kromat çökeltisi görünene kadar):
2AgNO 3 + K 2 CrО 4 = Ag 2 CrО 4 + 2KNO 3
AgNO 3 standart çözeltisi için NH 4 SCN, KSCN'nin standardizasyonu:
AgNO 3 + NH 4 SCN = AgSCN + NH 4 NO 3
Amonyum veya potasyum tiyosiyanatın standardizasyonuna yönelik gösterge ferum tuzlarıdır (ІІІ) (örneğin, nitrat asit varlığında NH4Fe (SO4)2 · 12H20):
Fe 3+ + SCN - \u003d 2+
Soluk pembe bir renk görünene kadar titre edin.
Çarşamba: nitrat.
Yöntem göstergeleri: nitrat asit varlığında ferum tuzları (ІІІ) NH 4 Fe(SO 4) 2 ?12H 2 O.
Belirlenen maddeler: halojenür iyonları, siyanürler, tiyosiyanatlar, sülfitler, karbonatlar, kromatlar, oksalatlar, arsenatlar vb.
Hal - + Ag + (fazla) = AgHal
Ag + (kalıntı) + SCN - = AgSCN,
ve eşdeğerlik noktasından sonra:
Fe 3+ + SCN - \u003d 2+
(pembe-kırmızı renklenme)
İyodürleri belirlerken paralel bir reaksiyonu önlemek için gösterge titrasyonun sonuna eklenir:
2Fe 3+ + 2I - = 2Fe 2+ + I 2
Volhard yönteminin faydaları - titrasyon kapasitesi:
Çok asidik çözeltilerde;
Mohr yöntemiyle tespite müdahale eden birçok katyonun varlığında (kromatların renkli çökeltilerini oluşturan baryum, plumbum vb. katyonlar).
8. Merkürometri
Merkürometri, çökeltme ile neredeyse çözünmeyen cıva (I) Hg 2 2+ tuzlarının oluşumunun reaksiyonlarının kullanımına dayanan bir çökeltme titrasyonu yöntemidir:
2Cl - + Hg 2 2+ \u003d Hg 2 Cl 2 Ї PR \u003d 1,3 × 10 -18
2I - + Hg 2 2+ \u003d Hg 2 I 2 Ї PR \u003d 4,5 H10 -29
Titrant: sn. std. Hg2(NO3)2 çözeltisi.
Standardizasyon: standart NaCl çözeltisi için:
Hg 2 (NO 3) 2 + 2NaCl \u003d Hg 2 Cl 2 Ї + 2NaNO 3
Göstergeler: 1) ferum (ІІІ) tiyosiyanat çözeltisi (kırmızıdan renk değişikliğine kadar)
2Fe(SCN) 2+ + Hg2 2+ = Hg2 (SCN) 2Ї + 2Fe3+;
% 1-2'lik difenilkarbazonun alkol çözeltisi (mavi renk görünene kadar).
Göstergeyi titre etmek için kullanılan titrantın hacmini hesaba katmak için "kör numuneyi" titre edin:
2) İndikatör titrasyonun bitiminden önce eklenir, çünkü önce eklenirse t.e. Cıvanın (II) difenilkarbazidi oluşur ve halojenürün titre edilmesinden daha kısa sürede mavi bir renk verir.
Belirlenen maddeler: klorürler ve iyodürler.
Ortam: çok asidik (5 mol/l'ye kadar H+ iyonu olabilir).
Dezavantajı: Cıva (I) tuzları çok zehirlidir.
9. Sülfametri
Sülfatometri, az çözünen tuzların - sülfatların oluşumunun reaksiyonlarının kullanımına dayanan bir çökeltme titrasyonu yöntemidir.
Bazen barimetri ayırt edilir - çözünmeyen baryum tuzlarının oluşumu için reaksiyonların kullanımına dayanan bir çökeltme titrasyonu yöntemi.
Yöntem, baryum sülfat çökeltme oluşumunun reaksiyonuna dayanmaktadır:
Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 Ї
Def. titrasyon maddesi
Titrantlar: sn. std. çözeltiler H 2 S0 4 , Ba(NO 3) 2 , BaCl 2 .
Standardizasyon: Na2B407 ile H2S04 çözeltisi veya metil oranj ile Na2C03; Nitrokromazo veya ortonil A ile H2S04 için Ba (NO 3) 2 ve BaCl 2.
Göstergeler: metalokromik göstergeler kullanılır (metal iyonlarının varlığında renklerini değiştirirler) - nitrkromazo (orthanilik C), ortanil A. Bu göstergeler çözelti içinde pembe ve baryum katyonlarının varlığında mor renktedir.
Doğrudan titrasyonda belirlenen maddeler:
sülfat asidi - baryum içeriği;
baryum klorür veya baryum nitrat - sülfat içeriği.
Çözüm
Titrimetrik analiz yöntemlerinden redoks titrasyonu yaygın olarak kullanılmaktadır, bu yöntemin uygulama sınırları asit-baz veya kompleksometrik yöntemlerden daha geniştir. Redoks reaksiyonlarının çok çeşitli olması nedeniyle bu yöntem, doğrudan redoks özellikleri göstermeyenler de dahil olmak üzere çok sayıda çok çeşitli maddenin belirlenmesini mümkün kılar.
Permanganatometri, suyun ve toprağın genel oksitlenebilirliğini belirlemek için kullanılır. Aynı zamanda tüm organik bileşenler (toprağın hümik asitleri ve doğal sular dahil) asidik ortamda MnO4 - iyonu ile reaksiyona girer. Titrasyon için kullanılan KMnO4'ün milimol eşdeğerlerinin sayısı, oksitlenebilirliğin (permanganat ile) bir özelliğidir.
Permanganatometri ayrıca kolayca oksitlenen organik bileşiklerin (aldehitler, ketonlar, alkoller, karboksilik asitler: oksalik, tartarik, sitrik, malik ve ayrıca hidrazo grupları) analizi için de kullanılır. Gıda endüstrisinde permanganatometri, gıda ürünleri ve hammaddelerindeki şeker içeriğini, sosislerdeki nitrit içeriğini belirlemek için kullanılabilir.
Metalurji endüstrisinde tuzlar, alaşımlar, metaller, cevherler ve silikatlardaki demir içeriği permanganatometri ile belirlenir.
Listeedebiyat
1. Analitik kimya. Kimyasal analiz yöntemleri / ed. Ö.M. Petrukhin. Moskova: Kimya, 1992, 400 s.
2. Vasiliev V.P. Analitik Kimya. 14:00 Bölüm 1. Gravimetrik ve titrimetrik analiz yöntemleri. M.: Yüksekokul, 1989, 320 s.
3. Analitik kimyanın temelleri. 2 kitapta. Kitap. 2. Kimyasal analiz yöntemleri / ed. Yu.A. Zolotova. Moskova: Yüksekokul, 2000, 494 s.
Allbest.ru'da barındırılıyor
...Benzer Belgeler
Redoks reaksiyonlarının ayırt edici özellikleri. Standart bir hidrojen elektrotunun şeması. Nernst denklemi. Teorik titrasyon eğrileri. Eşdeğerlik noktasının tanımı. Redoks göstergeleri, permanganatometri.
dönem ödevi, eklendi 05/06/2011
Redoks titrasyonu yöntemlerinin sınıflandırılması. Redoks titrasyon göstergeleri. Permanganatometri, iyodometri ve dikromatometri. Oksitlenmiş ve indirgenmiş formun renklendirilmesi. Eşdeğerlik noktasının sabitlenmesi.
özet, 23.02.2011 eklendi
Redoks titrasyon yöntemlerinin özellikleri. Reaksiyonlar için temel gereksinimler, denge sabiti. Redoks titrasyonu türlerinin özellikleri, göstergeleri ve eğrileri. Çözümlerin hazırlanması ve standardizasyonu.
Dönem ödevi, eklendi: 25.12.2014
Titrametrik analiz yöntemlerinin sınıflandırılması. "Nötrleştirme" yönteminin özü. Çalışma çözümlerinin hazırlanması. Asit-baz ve redoks titrasyonu için noktaların hesaplanması ve eğrilerin oluşturulması. İyodometrinin avantajları ve dezavantajları.
Dönem ödevi, eklendi: 11/17/2013
Redoks titrasyonu yöntemlerinin sınıflandırılması. Reaksiyon hızını etkileyen faktörler. Spesifik ve redoks göstergeleri. Permanganatometrinin özü, iyodometri, dikromatometri. Potasyum dikromat çözeltisinin hazırlanması.
sunum, 19.03.2015 eklendi
Asit-baz titrasyonu yöntemi: kavram ve içerik, ana aşamalar ve uygulama ilkeleri, gereksinimler, ana koşullar ve uygulama olanakları. PH çözeltilerinin hesaplanması. Titrasyon eğrilerinin oluşturulması. Göstergenin seçimi ve mantığı.
sunum, 16.05.2014 eklendi
Titrametrik analiz kavramı. Redoks titrasyonu, çeşitleri ve reaksiyon koşulları. Titrasyon eğrisi noktalarının hesaplanması, potansiyeller, titrasyon eğrisinin oluşturulması. İndikatörün seçimi, indikatör titrasyon hatalarının hesaplanması.
dönem ödevi, eklendi 06/10/2012
Titrimetrik analiz yöntemi. Bromatometrik analiz yönteminin teorisi. Titrasyon tekniği. Bromatometrik yöntemin avantajları ve dezavantajları. Fenoller. Fenol tayini. Titrimetri yöntemlerinde kullanılan kimyasal reaksiyonlar.
dönem ödevi, eklendi 03/26/2007
Redoks titrasyonunun sınıflandırılması; farmasötik analizlerde, suyun ve organik bileşiklerin oksitlenebilirliğinin belirlenmesinde kullanımı. Serimetri örneğinde redoks titrasyonunun değerlendirilmesi. Bir demir tuzunun seryum sülfatla titrasyonu.
dönem ödevi, eklendi 09/12/2012
Baryum klorürde kristalizasyon suyunun belirlenmesi. Hidroklorik asit çalışma çözeltisinin titresinin ayarlanması. Asit-baz ve redoks titrasyonu yöntemi. Bir çözeltideki iyon içeriğinin nitel analiz yöntemiyle belirlenmesi.
Titrimetrik analiz yöntemleri, titrasyon seçeneğine ve maddeyi (bileşeni) belirlemek için seçilen kimyasal reaksiyonlara göre alt bölümlere ayrılır. Modern kimyada kantitatif ve
Sınıflandırma türleri
Titrimetrik analiz yöntemleri belirli bir kimyasal reaksiyon için seçilir. Etkileşimin türüne bağlı olarak, titrimetrik belirlemenin ayrı türlere bölünmesi vardır.
Analiz yöntemleri:
- Redoks titrasyonu; yöntem, maddedeki elementlerin oksidasyon durumundaki bir değişikliğe dayanmaktadır.
- Kompleksleşme karmaşık bir kimyasal reaksiyondur.
- Asit-baz titrasyonu, etkileşen maddelerin tamamen nötralizasyonunu içerir.
Nötralizasyon
Asit-baz titrasyonu, inorganik asitlerin miktarını (alkalimetri) belirlemenize ve ayrıca istenen çözeltideki bazları (asidimetri) hesaplamanıza olanak tanır. Bu yöntem tuzlarla reaksiyona giren maddeleri belirlemek için kullanılır. Organik çözücüler (aseton, alkol) kullanıldığında daha fazla sayıda maddenin belirlenmesi mümkün hale geldi.
karmaşık oluşum
Titrimetrik analiz yönteminin özü nedir? İstenilen iyonun az çözünen bir bileşik olarak çökeltilmesi veya bunun zayıf şekilde ayrışmış bir komplekse bağlanması yoluyla maddeleri belirlemesi beklenir.
redoksimetri
Redoks titrasyonu indirgeme ve oksidasyon reaksiyonlarına dayanır. Analitik kimyada kullanılan titre edilmiş reaktif çözeltisine bağlı olarak aşağıdakiler vardır:
- potasyum permanganat kullanımına dayanan permanganatometri;
- iyodür ile oksidasyonun yanı sıra iyodür iyonlarıyla indirgemeye dayanan iyodometri;
- potasyum bikromat ile oksidasyonu kullanan bikromatometri;
- Potasyum bromat ile oksidasyona dayanan bromatometri.
Titrimetrik analizin redoks yöntemleri serimetri, titanometri, vanadometri gibi işlemleri içerir. Karşılık gelen metalin iyonlarının oksidasyonunu veya indirgenmesini içerirler.
Titrasyon yöntemine göre
Titrasyon yöntemine bağlı olarak titrimetrik analiz yöntemlerinin bir sınıflandırması vardır. Direkt versiyonda belirlenecek iyon, seçilen reaktif çözeltisiyle titre edilir. İkame yöntemindeki titrasyon işlemi, kararsız kimyasal bileşiklerin varlığında eşdeğerlik noktasının belirlenmesine dayanmaktadır. Kalıntı titrasyonu (tersine yöntem), bir gösterge bulmanın zor olduğu ve kimyasal etkileşimin yavaş olduğu durumlarda kullanılır. Örneğin, kalsiyum karbonat belirlenirken, bir madde numunesi aşırı miktarda titre edilmiş madde ile işleme tabi tutulur.
Analizin değeri
Titrimetrik analizin tüm yöntemleri şunları içerir:
- reaksiyona giren kimyasallardan birinin veya her birinin hacminin doğru belirlenmesi;
- titrasyon prosedürünün gerçekleştirildiği titre edilmiş bir çözeltinin varlığı;
- analiz sonuçlarını ortaya koyuyor.
Çözeltilerin titrasyonu analitik kimyanın temelidir, dolayısıyla deney sırasında gerçekleştirilen ana işlemlerin dikkate alınması önemlidir. Bu bölüm günlük pratikle yakından ilgilidir. Bir hammadde veya üründeki ana bileşenlerin ve yabancı maddelerin varlığı hakkında hiçbir fikri olmadığı için ilaç, kimya ve metalurji endüstrilerinde teknolojik bir zincir planlamak zordur. Analitik kimyanın temelleri karmaşık ekonomik sorunları çözmek için uygulanır.
Analitik kimyada araştırma yöntemleri
Kimyanın bu dalı, bir bileşenin veya maddenin belirlenmesi bilimidir. Titrimetrik analizin temelleri - bir deneyi yürütmek için kullanılan yöntemler. Araştırmacı, onların yardımıyla, maddenin bileşimi ve içindeki tek tek parçaların niceliksel içeriği hakkında bir sonuca varır. Analitik analiz sırasında, incelenen maddenin kurucu kısmının bulunduğu oksidasyon derecesini belirlemek de mümkündür. Kimya sınıflandırılırken ne tür bir eylemin gerçekleştirilmesi gerektiği dikkate alınır. Ortaya çıkan tortunun kütlesini ölçmek için gravimetrik bir araştırma yöntemi kullanılır. Bir çözeltinin yoğunluğunu analiz ederken fotometrik analiz gereklidir. Potansiyometri ile EMF'nin büyüklüğü, çalışma ilacının kurucu bileşenlerini belirler. Titrasyon eğrileri, yürütülen deneyi açıkça göstermektedir.
Analitik Yöntemler Bölümü
Analitik kimyada gerekirse fizikokimyasal, klasik (kimyasal) ve fiziksel yöntemler kullanılır. Kimyasal yöntemler altında titrimetrik ve gravimetrik analizleri anlamak gelenekseldir. Her iki yöntem de klasiktir, kanıtlanmış olup analitik kimyada yaygın olarak kullanılmaktadır. saf halde izole edilen ve çözünmeyen bileşikler formunda istenen maddenin veya onu oluşturan bileşenlerin kütlesinin belirlenmesini içerir. Hacimsel (titrimetrik) analiz yöntemi, bilinen bir konsantrasyonda alınan bir kimyasal reaksiyonda tüketilen reaktifin hacminin belirlenmesine dayanır. Kimyasal ve fiziksel yöntemlerin ayrı gruplara ayrılması vardır:
- optik (spektral);
- elektrokimyasal;
- radyometrik;
- kromatografik;
- kütle spektrometrik.
Titrimetrik araştırmanın özellikleri
Analitik kimyanın bu dalı, istenen maddenin bilinen bir miktarı ile tam bir kimyasal reaksiyonu gerçekleştirmek için gereken reaktif miktarının ölçülmesini içerir. Tekniğin özü, bilinen konsantrasyona sahip bir reaktifin, test maddesinin bir çözeltisine damla damla eklenmesidir. Miktarı kendisiyle reaksiyona giren analitin miktarına eşit oluncaya kadar ilavesi devam eder. Bu yöntem analitik kimyada yüksek hızlı kantitatif hesaplamalara olanak sağlar.
Tekniğin kurucusu Fransız bilim adamı Gay-Lusac olarak kabul ediliyor. Belirli bir numunede belirlenen madde veya elemente, belirlenen madde denir. Bunlar arasında iyonlar, atomlar, fonksiyonel gruplar, bağlı serbest radikaller olabilir. Reaktiflere belirli bir kimyasal maddeyle reaksiyona giren gaz halindeki sıvı denir. Titrasyon işlemi, sürekli karıştırılarak bir çözeltinin diğerine eklenmesinden oluşur. Titrasyon işleminin başarılı bir şekilde uygulanmasının ön koşulu, belirli bir konsantrasyona (titrant) sahip bir çözeltinin kullanılmasıdır. Hesaplamalar için 1 litre çözeltide bulunan maddenin gram eşdeğer sayısı kullanılır. Hesaplamalardan sonra titrasyon eğrileri oluşturulur.
Kimyasal bileşikler veya elementler, gram eşdeğerlerine karşılık gelen, iyi tanımlanmış ağırlık miktarlarında birbirleriyle etkileşime girer.
Başlangıç maddesini tartarak titre edilmiş bir çözelti hazırlama seçenekleri
Belirli bir konsantrasyona (belirli bir titre) sahip bir çözelti hazırlamanın ilk yöntemi olarak, tam kütleye sahip bir numunenin su veya başka bir çözücü içinde çözülmesi ve ayrıca hazırlanan çözeltinin gerekli hacme kadar seyreltilmesi düşünülebilir. Ortaya çıkan reaktifin titresi, saf bileşiğin bilinen kütlesinden ve hazırlanan çözeltinin hacminden belirlenebilir. Bu teknik, saf halde elde edilebilen, uzun süreli depolama sırasında bileşimi değişmeyen kimyasalların titre edilmiş çözeltilerini hazırlamak için kullanılır. Kullanılan maddelerin tartılması için kapakları kapalı şişeler kullanılır. Bu çözelti hazırlama yöntemi, artan higroskopisiteye sahip maddeler ve ayrıca karbon monoksit (4) ile kimyasal etkileşime giren bileşikler için uygun değildir.
Titre edilmiş çözeltilerin hazırlanmasına yönelik ikinci teknoloji, özel kimya işletmelerinde, özel laboratuvarlarda kullanılmaktadır. Kesin miktarlarda tartılan katı saf bileşiklerin yanı sıra belirli bir normalliğe sahip çözeltilerin kullanımına dayanmaktadır. Maddeler cam ampullere yerleştirilir, ardından kapatılır. Cam ampullerin içinde bulunan maddelere fiks analitler denir. Doğrudan deney sırasında, reaktif içeren ampul, delme cihazına sahip bir huni üzerinde kırılır. Daha sonra, bileşenin tamamı hacimsel bir şişeye aktarılır, ardından su eklenerek gerekli hacimde çalışma çözeltisi elde edilir.
Titrasyon için belirli bir eylem algoritması da kullanılır. Büret, alt kısmında hava kabarcığı kalmaması için hazır çalışma solüsyonu ile sıfır işaretine kadar doldurulur. Daha sonra analiz edilen çözelti bir pipetle ölçülür ve ardından konik bir şişeye yerleştirilir. Üzerine birkaç damla indikatör ekleyin. Çalışma solüsyonu büretten bitmiş solüsyona damla damla eklenerek renk değişimi izlenir. 5-10 saniye sonra kaybolmayan, stabil bir renk göründüğünde titrasyon işleminin tamamlandığına karar verilir. Daha sonra hesaplamalara devam edin, harcanan çözeltinin hacminin belirli bir konsantrasyonla hesaplanması, deneyden sonuçlar çıkarın.
Çözüm
Titrimetrik analiz, analitin niceliksel ve niteliksel bileşimini belirlemenizi sağlar. Bu analitik kimya yöntemi çeşitli endüstriler için gereklidir, tıpta, farmasötiklerde kullanılır. Çalışan bir çözüm seçerken, kimyasal özelliklerinin yanı sıra incelenen maddeyle çözünmeyen bileşikler oluşturma yeteneği de dikkate alınmalıdır.
