Что такое обратное титрование

Разница между обратным титрованием и прямым титрованием

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Содержание:

Ключевые области покрыты

1. Что такое обратное титрование
— Определение, Примеры, Приложения
2. Что такое прямое титрование
— Определение, Примеры, Приложения
3. В чем разница между обратным титрованием и прямым титрованием
— Сравнение основных различий

Ключевые термины: обратное титрование, прямое титрование, титрование EDTA, конечная точка, точка эквивалентности, индикатор, титрование, титран, титрант

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Что такое обратное титрование

Обратное титрование представляет собой метод титрования, используемый для определения концентрации неизвестного с использованием избыточного количества соединения с известной концентрацией. Между этими соединениями происходит химическая реакция. Поскольку количество соединения с известной добавленной концентрацией уже известно, мы можем определить количество соединения, которое прореагировало с неизвестным соединением, путем обратного титрования.

В титровании участвуют два компонента: титрант и титранд. титрованный раствор это раствор с известной концентрацией. Titrand это аналит или образец. Этот образец состоит из соединения с неизвестной концентрацией, и это соединение должно реагировать с раствором титранта. Обратное титрование не предполагает прямой реакции между титрантом и титрандом. Во-первых, мы добавляем в раствор образца избыток, который может вызвать химическую реакцию. Затем мы измеряем количество оставшегося соединения. Поэтому титран здесь также является известным соединением.

пример

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять эту концепцию. Нам дают раствор иона металла с неизвестным ионом металла, имеющим неизвестную концентрацию. Мы можем использовать метод обратного титрования ЭДТА, общий метод титрования, для анализа этого решения. Здесь избыточное количество ЭДТА должно быть сначала добавлено к образцу раствора. Концентрация раствора ЭДТА должна быть определена позже с использованием первичного стандарта. Добавление ЭДТА вызовет образование комплекса металл-ион-ЭДТА. Затем определяют оставшееся количество ЭДТА в образце, используя Mg. +2 Решение при наличии показателя EBT. Ионы металлов всегда образуют комплексы с ЭДТА в соотношении 1: 1. Поскольку ранее добавленное количество ЭДТА известно, мы можем рассчитать количество ЭДТА, вступившего в реакцию с неизвестным металлом.

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Кроме того, обратное титрование может быть использовано для определения конечной точки титрования. Иногда конечная точка титрования не может быть легко получена из-за резких изменений цвета, которые происходят в конечной точке. В такие моменты мы можем использовать метод обратного титрования для получения точной конечной точки титрования.

Что такое прямое титрование

Прямое титрование является основным методом титрования, который включает реакцию между неизвестным соединением и соединением с известной концентрацией. Здесь добавление избыточных реагентов не производится, как при обратном титровании. Неизвестное соединение непосредственно реагирует с известным соединением. Следовательно, конечная точка титрования указывает на конец реакции. Используя эту конечную точку, можно определить количество неизвестного соединения, присутствующего в растворе образца.

Самое главное, что конечная точка прямого титрования должна быть тщательно получена, поскольку конечная точка принимается непосредственно для дальнейших расчетов. Однако конечная точка прямого титрования не часто дает точную точку эквивалентности реакции. Это связано с тем, что конечная точка задается, когда индикатор, используемый при титровании, изменяет свой цвет. Это изменение цвета дается через мгновение после завершения реакции. Поэтому очень важно определить точную точку, где заканчивается реакция.

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Рисунок 2: Конечная точка прямого титрования может быть определена по изменению цвета раствора.

Кислотно-основное титрование является хорошим примером для прямого титрования. Здесь кислота реагирует с основанием. Индикатор используется для определения конечной точки реакции, поскольку почти все кислоты и основания являются бесцветными соединениями. По мере развития реакции рН раствора изменяется. При определенном pH индикатор меняет цвет. Точка изменения цвета принимается за конечную точку реакции. Затем мы можем определить концентрацию неизвестного (кислота или основание) в соответствии со стехиометрическим соотношением между кислотой и основанием.

Разница между обратным титрованием и прямым титрованием

Определение

Обратное титрование: Обратное титрование представляет собой метод титрования, используемый для определения концентрации неизвестного с использованием избыточного количества соединения с известной концентрацией.

Прямое титрование: Прямое титрование является основным методом титрования, который включает реакцию между неизвестным соединением и соединением с известной концентрацией.

Реакции

Обратное титрование: В методе обратного титрования происходят две химические реакции.

Прямое титрование: В методе прямого титрования происходит одна химическая реакция.

титрование

Обратное титрование: При обратном титровании титрование проводится между двумя известными соединениями.

Прямое титрование: При прямом титровании титрование проводится между известным соединением и неизвестным соединением.

Titrand

Обратное титрование: Титран обратного титрования представляет собой оставшееся количество реагента, добавленного в избытке.

Приложения

Обратное титрование: Обратное титрование используется для точного определения конечной точки при резких изменениях цвета.

Прямое титрование: Прямое титрование используется, когда конечная точка титрования может быть легко получена.

Заключение

Рекомендации:

1. «Титрование». Химия LibreTexts, Libretexts, 24 июля 2016 г.,

Источник

ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Введение

Лабораторный практикум выполняется после изучения теоретического курса «Аналитическая химия и ФХМА» и служит для закрепления и углубления полученных знаний.

Задачей количественного анализа является определение количества (содержания) элементов (ионов), радикалов, функциональных групп, соединений или фаз в анализируемом объекте [[1]]. В этом курсе рассматриваются основные методы титриметрического (объемного) анализа, способы титрования и их практическое применение.

Прежде чем приступить к выполнению лабораторного практикума, студенты проходят инструктаж по технике безопасности. Перед выполнением каждой работы студент должен сдать коллоквиум по разделам, указанным преподавателем, а также по методике проведения анализа. Для этого необходимо:

1) повторить соответствующий раздел курса;

2) подробно ознакомиться с методикой проведения работы;

3) составить уравнения химических реакций, лежащих в основе проводимого химического анализа;

4) изучить особенности проведения анализа с точки зрения техники безопасности.

По результатам работы студенты составляют отчёт, в котором должны быть указаны:

· теоретические основы метода: сущность метода, основное уравнение, расчеты и построение кривых титрования, выбор индикатора;

· реактивы и оборудование, используемые в ходе проведения работы;

— приготовление первичных стандартов;

— приготовление и стандартизация рабочего раствора;

— определение содержания исследуемого вещества в растворе;

· статистическая обработка результатов анализа;

ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Титриметрический метод анализаоснован на измерении объема реагента точно известной концентрации (титранта), затраченного на химическую реакцию с определяемым веществом.

Процедура определения (титрование) состоит в том, что к точно известному объему раствора определяемого вещества с неизвестной концентрацией из бюретки по каплям добавляют титрант, до наступления точки эквивалентности.

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование, (1)

где X – определяемое вещество; R – титрант, P – продукт реакции.

Точка эквивалентности (т.э.) – это теоретическое состояние раствора, наступающее в момент добавления эквивалентного количества титранта R к определяемому веществу X. На практике титрант добавляют к определяемому веществу до достижения конечной точкой титрования (к.т.т.), под которой понимают при визуальной индикации точки эквивалентности момент изменения окраски индикатора, добавленного в раствор. Кроме визуальной индикации точка эквивалентности может быть зарегистрирована инструментальными способами. В этом случае под конечной точкой титрования (к.т.т.) понимают момент резкого изменения физической величины, измеряемой в процессе титрования (сила тока, потенциал, электропроводность и т. д.).

В титриметрическом методе анализа используются следующие типы химических реакций: реакции нейтрализации, реакции окисления-восстановления, реакции осаждения и реакции комплексообразования.

В зависимости от типа применяемой химической реакции различают следующие методы титриметрического анализа:

– комплексонометрическое титрование или комплексонометрия;

– окислительно-восстановительное титрование или редоксиметрия.

К реакциям, применяемым в титриметрическом методе анализа, предъявляют следующие требования:

· реакция должна протекать в стехиометрических соотношениях, без побочных реакций;

· реакция должна протекать с достаточно большой скоростью;

· реакция должна протекать при комнатной температуре;

· точка эквивалентности должна фиксироваться четко и надежно каким-либо способом.

Способы титрования

В любом методе титриметрического анализа существует несколько способов титрования. Различают прямое титрование, обратное титрование и титрование по замещению.

Прямое титрование– к раствору определяемого вещества добавляют по каплям титрант до достижения точки эквивалентности.

Схема титрования: X + R = P.

Закон эквивалентов для прямого титрования:

Количество (массу) определяемого вещества, содержащееся в исследуемом растворе, вычисляют, используя закон эквивалентов (для прямого титрования)

VR – объем титранта, см 3 ;

C(1/z)Х – молярная концентрация эквивалента определяемого вещества, моль/дм 3 ;

Обратное титрование– используют два титранта. Сначала
к анализируемому раствору добавляют точный объем первого титранта (R1), взятый в избытке. Остаток непрореагировавшего титранта R1 оттитровывают вторым титрантом (R2). Количество титранта R1, израсходованного
на взаимодействие с анализируемым веществом (Х) определяют по разности между добавленным объемом титранта R1 (V1) и объемом титранта R2 (V2) затраченного на титрование остатка титранта R1.

При использовании обратного титрования закон эквивалентов записывается следующим образом:

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование. (4)

Массу определяемого вещества в случае обратного титрования вычисляют по формуле

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование. (5)

Способ обратного титрования применяется в тех случаях, когда для прямой реакции невозможно подобрать подходящий индикатор или она протекает с кинетическими затруднениями (низкая скорость химической реакции).

Титрование по замещению (косвенное титрование) – применяют в тех случаях, когда прямое или обратное титрование определяемого вещества невозможно или вызывает затруднения либо отсутствует подходящий индикатор.

К определяемому веществу Х добавляют какой-либо реагент А в избытке, при взаимодействии с которым выделяется эквивалентное количество вещества Р. Затем продукт реакции Р оттитровывают подходящим титрантом R.

Закон эквивалентов для титрования по замещению записывают следующим образом:

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование. (6)

Так как число эквивалентов определяемого вещества Х и продукта реакции Р одинаковы, расчет массы определяемого вещества в случае косвенного титрования вычисляют по формуле

Реактивы

2. Раствор гидроксида натрия NaOH с молярной концентрацией

3. Н2О дистиллированная.

4. Кислотно-основной индикатор (выбирают по кривой титрования).

Оборудование студенты описывают самостоятельно.

Ход выполнения работы:

1. Приготовление первичного стандарта янтарной кислоты HOOCCH2CH2COOH.

Расчет массы навески, г: Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование(масса берется с точностью до четвертого знака после запятой).

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрованиег/моль.

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Взятие навески (взвешивание):

Масса часового стекла (стакана) Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Масса часового стекла (стакана) с навеской Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Масса навески Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Навеску количественнопереносят в мерную колбу ( Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрованиесм 3 ), добавляют 50 – 70 см 3 дистиллированной воды, перемешивают до полного растворения янтарной кислоты, доводят до метки дистиллированной водой
и тщательно перемешивают.

Фактическую концентрацию первичного стандарта рассчитывают
по формуле

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Реактивы

1. Карбонат натрия Na2CO3 (х.ч.) – первичный стандарт.

2. Н2О дистиллированная.

3. Хлороводородная кислота НСl концентрации 1:1 (r=1,095 г/см 3 ).

4. Кислотно-основной индикатор (выбирают по кривой титрования).

5. Смешанный индикатор – метиловый оранжевый и метиленовый синий[2].

Ход выполнения работы:

1. Приготовление первичного стандарта карбоната натрия (Na2CO3).

Расчет массы навески, г: Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование(масса берется с точностью до четвертого знака после запятой).

Взятие навески (взвешивание):

Масса часового стекла (стакана) Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Масса часового стекла (стакана) с навеской Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Масса навески Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Навеску количественнопереносят в мерную колбу ( Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрованиесм 3 ), добавляют 50 – 70 см 3 дистиллированной воды, перемешивают до полного растворения карбоната натрия, доводят до метки дистиллированной водой
и тщательно перемешивают.

Фактическую концентрацию первичного стандарта рассчитывают
по формуле

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

2. Приготовление и стандартизация титранта (раствора HCl)

Раствор хлороводородной кислоты готовят объемом примерно 500 см 3
с молярной концентрацией эквивалента примерно 0,05÷0,06 моль/дм 3 )

Титрант – раствор хлороводородной кислоты приблизительной концентрацией 0,05 моль/дм 3 готовят из хлороводородной кислоты, разбавленной 1:1 (r=1,095 г/см 3 ).

Стандартизацию раствора HCl проводят по первичному стандарту Na2CO3 прямым титрованием, способом пипетирования.

Индикатор выбирают по кривой титрования карбоната натрия хлороводородной кислотой (рис. 4).

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Рис. 4. Кривая титрования 100,00 см 3 раствора Na2CO3 с С = 0,1000 моль/дм 3 раствором HCl с С1/z = 0,1000 моль/дм 3

При титровании до второй точки эквивалентности используют индикатор метиловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор (рТ = 4,0). Изменение окраски от желтой до оранжевой (цвет «чайной розы»). Интервал перехода
(рН = 3,1 – 4,4) [6].

Схема 3. Стандартизация раствора HCl

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

В коническую колбу для титрования вместимостью 250 см 3 помещают аликвоту 25,00 см 3 стандартного раствора Na2CO3 (пипеткой), добавляют 2 – 3 капли метилового оранжевого, разбавляют водой до 50 – 75 см 3 и титруют раствором хлороводородной кислоты до перехода окраски из желтой в цвет «чайной розы» от одной капли титранта. Титрование проводят в присутствии «свидетеля» (исходный раствор Na2CO3 с индикатором). Результаты титрования заносят в табл. 4. Концентрацию хлороводородной кислоты определяют по закону эквивалентов: Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование.

Результаты стандартизации раствора соляной кислоты

№ опытаОбъем Na2CO3, см 3Объем HCl, см 3Концентрация HCl, моль/дм 3Средняя концентрация HCl, моль/дм 3
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Задачи

1. Сформулируйте понятие эквивалента в кислотно-основных реакциях [[6]]. Вычислите величину эквивалентов соды и фосфорной кислоты в следующих реакциях:

2. Напишите уравнения реакций между соляной кислотой, серной кислотой, гидроксидом натрия, гидроксидом алюминия, карбонатом натрия, гидрокарбонатом калия и рассчитайте эквивалентную массу этих веществ.

6. Вычислите коэффициенты активности и активные концентрации ионов
в 0,001 М растворе сульфата алюминия, 0,05 М карбоната натрия, 0,1 М хлорида калия.

7. Вычислите рН 0,20 М раствора метиламина, если его ионизация в водном растворе описывается уравнением

10. Вычислите рН раствора, полученного смешением 40 мл 0,015 М раствора хлороводородной кислоты с:

б) 20 мл 0,02 М раствора гидроксида натрия;

в) 20 мл 0,02 М раствора гидроксида бария;

11. Вычислите концентрацию ацетат-иона в растворе уксусной кислоты
c массовой долей 0,1 %.

12. Вычислите концентрацию иона аммония в растворе аммиака c массовой долей 0,1 %.

13. Рассчитайте массу навески карбоната натрия, необходимую для приготовления 250,00 мл 0,5000 М раствора [[7]].

14. Рассчитайте объем раствора соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 11 моль/л и объем воды, которые необходимо взять для приготовления 500 мл 0,5 М раствора соляной кислоты.

15. В 300 мл 0,3 %-ного раствора хлороводородной кислоты растворили 0,15 г металлического магния. Вычислите молярную концентрацию ионов водорода, магния и хлора в полученном растворе.

16. При смешении 25,00 мл раствора серной кислоты с раствором хлорида бария получено 0,2917 г сернокислого бария. Определите титр раствора серной кислоты.

17. Вычислить массу карбоната кальция, вступившего в реакцию
с 80,5 ммоль хлороводородной кислоты.

18. Сколько граммов однозамещенного фосфата натрия надо добавить
к 25,0 мл 0,15 М раствора гидроксида натрия, чтобы получить раствор с рН=7? Для фосфорной кислоты pKа1 = 2,15; pK а2 = 7,21; pK а3= 12,36.

19. На титрование 1,0000 г дымящейся серной кислоты, тщательно разбавленной водой, расходуется 43,70 мл 0,4982 М раствора гидроксида натрия. Известно, что дымящаяся серная кислота содержит серный ангидрид, растворенный в безводной серной кислоте. Вычислить массовую долю серного ангидрида в дымящей серной кислоте.

20. Абсолютная погрешность измерения объема с помощью бюретки составляет Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование0,05 мл. Рассчитать относительную погрешность измерения объемов в 1; 10 и 20 мл.

21. В мерной колбе вместимостью 500,00 мл приготовлен раствор
из навески 2,5000 г карбоната натрия. Вычислить:

а) молярную концентрацию раствора;

б) молярную концентрацию эквивалента (½ Na2CO3);

г) титр по соляной кислоте.

22. Какой объем 10 %-ного раствора карбоната натрия плотностью
1,105 г/см 3 нужно взять для приготовления:

а) 1 л раствора с титром ТNa2CO3 = 0,005000 г/см 3 ;

23. Какой объем соляной кислоты с массовой долей 38,32 % и плотностью 1,19 г/см 3 следует взять для приготовления 1500 мл 0,2 М раствора?

24. Какой объем воды нужно добавить к 1,2 л 0,25 М HCl, чтобы приготовить 0,2 М раствор?

25. Из 100 г технического гидроксида натрия, содержащего 3 % карбоната натрия и 7 % индифферентных примесей, приготовили 1л раствора. Вычислить молярную концентрацию и титр по соляной кислоте полученного щелочного раствора, считая, что карбонат натрия титруется до угольной кислоты.

26. Имеется образец, в котором может содержаться NaOH, Na2CO3, NaHCO3 или смесь названных соединений массой 0,2800 г. Пробу растворили в воде.
На титрование полученного раствора в присутствии фенолфталеина расходуется 5,15 мл, а в присутствии метилового оранжевого – 21,45 мл соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1520 моль/л. Определить состав образца и массовые доли компонентов в образце.

27. Постройте кривую титрования 100,00 см 3 0,1000 М раствора аммиака 0,1000 М раствором соляной кислоты, обоснуйте выбор индикатора.

28. Вычислите рН точки эквивалентности, начала и конца титрования 100,00 см 3 0,1000 М раствора малоновой кислоты (HOOCCH2COOH) 0,1000 М раствором гидроксида натрия (рКа1=1,38; рКа2=5,68 ).

29. На титрование 25,00 см 3 раствора карбоната натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,05123 моль/дм 3 пошло 32,10 см 3 соляной кислоты. Вычислите молярную концентрацию эквивалента соляной кислоты.

30. Сколько мл 0,1 М раствора хлорида аммония необходимо добавить
к 50,00 мл 0,1 М раствора аммиака, чтобы получился буферный раствор
с рН=9,3.

В комплексонометрии

В точке эквивалентности [M n + ] = Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование. (22)

После точки эквивалентности[M n + ] = Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование. (23)

На рис. 9 показаны кривые титрования иона кальция в буферных растворах с различными значениями рН. Видно, что титрование Са 2+ возможно только при рН ³ 8.

Реактивы

1. Раствор ЭДТА с молярной концентрацией

2. Н2О дистиллированная.

4. Аммиачный буфер с рН = 9,5.

5. Раствор гидроксида калия КОН с массовой долей 5%.

6. Эриохром черный Т, индикаторная смесь[3].

7. Калькон, индикаторная смесь.

Теоретические основы метода:

Метод основан на взаимодействии ионов Са 2+ и Мg 2+ с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na2H2Y2 или Na-ЭДТА) с образованием прочных комплексов в молярном отношении M:L=1:1 в определённом интервале рН.

Для фиксирования точки эквивалентности при определении Са 2+ и Мg 2+ используют калькон и эриохром черный Т.

Определение Са 2+ проводят при рН ≈ 12, при этом Mg 2+ находится
в растворе в виде осадка гидроксида магния и не титруется ЭДТА.

При рН ≈ 10 (аммиачный буферный раствор) Мg 2+ и Са 2+ находятся
в растворе в виде ионов и при добавлении ЭДТА титруются совместно.

Ca 2+ + HY 3- « CaY 2- + H +

Mg 2+ + HY 3- « MgY 2- +H +

Для создания рН ≈ 12 применяют 5% – ный раствор KOH, для создания
рН ≈ 10 используют аммиачный буферный раствор (NH3×H2O + NH4Cl).

Ход выполнения работы:

1. Стандартизация титранта – раствора ЭДТА (Na2H2Y)

Схема 5. Стандартизация титранта – раствора ЭДТА

70 см 3 дистиллированной воды,

10 см 3 аммиачного буферного раствора с рН

9,5 – 10 и вносят индикатор эриохром чёрный Т около 0,05 г
(на кончике шпателя). При этом раствор окрашивается в винно-красный цвет. Раствор в колбе медленно титрируют раствором ЭДТА до перехода окраски из винно-красной в зелёную. Результаты титрования заносят в табл. 6. Концентрацию ЭДТА определяют по закону эквивалентов: Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование.

Результаты стандартизации раствора ЭДТА

№ опыта.Объём MgSO4, см 3Объём ЭДТА, см 3Концентрация ЭДТА, моль/дм 3Средняя концентрация ЭДТА, моль/дм 3
20,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
20,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
20,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

2. Определение содержания Са 2+

Кривые титрования Са 2+ раствором ЭДТА при рН=10 и рН=12 строят самостоятельно.

Раствор задачи в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Схема 6. Определение содержания Са 2+ в растворе

10 см 3 5% – ного раствора КОН. После выпадения аморфного осадка Mg(OH)2↓ в раствор вносят индикатор калькон около 0,05 г (на кончике шпателя) и медленно титруют раствором ЭДТА до перехода окраски из розовой в бледно-голубую. Результаты титрования (V1) заносят в табл.7.

Результаты титрования раствора, содержащего кальций и магний

№ опытаОбъем исследуемого раствора, см 3Объем ЭДТА, см 3Содержание Са 2+ в растворе, г
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

3. Определение содержания Mg 2+

Кривую титрования Mg 2+ раствором ЭДТА при рН=10 строят самостоятельно.

Схема 7. Определение содержания Mg 2+ в растворе

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

В коническую колбу для титрования вместимостью 250 см 3 помещают аликвоту 25,00 см 3 исследуемого раствора, содержащую кальций и магний, добавляют

60 см 3 дистиллированной воды,

10 см 3 аммиачного буферного раствора с рН

9,5–10 и вносят индикатор эриохром чёрный Т около 0,05 г
(на кончике шпателя). При этом раствор окрашивается в винно-красный цвет. Раствор в колбе медленно титрируют раствором ЭДТА до перехода окраски из винно-красной в зелёную. Результаты титрования (V2) заносят в табл. 8.

Результаты титрования раствора, содержащего кальций и магний

№ опытаОбъем исследуемого раствора, см 3Объем ЭДТА, V, см 3Содержание Mg 2+ в растворе, г
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование
25,00 Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Реактивы

1. Раствор ЭДТА с молярной концентрацией

3. Н2О дистиллированная.

4. Аммиачный буфер с рН

5. Мурексид, индикаторная смесь.

Задачи

3. На титрование 50,00 мл раствора, содержащего ионы кальция
и магния, потребовалось 13,70 мл 0,12 М раствора ЭДТА при pH=12 и 29,60 мл при pH=10. Выразите концентрации кальция и магния в растворе в мг/мл.

4. При анализе в 1 л воды найдено 0,2173 г оксида кальция и 0,0927 г оксида магния. Вычислите, какой объём ЭДТА концентрации 0,0500 моль/л был затрачен на титрование.

5. На титрование 25,00 мл стандартного раствора, содержащего 0,3840 г сульфата магния, израсходовано 21,40 мл раствора трилона Б. Вычислите титр этого раствора по карбонату кальция и его молярную концентрацию.

6. На основании констант образования (устойчивости) комплексонатов металлов, приведенных ниже, оцените возможность комплексонометрического титрования ионов металлов при pH = 2; 5; 10; 12.

ИоныBa 2+Mg 2+Ca 2+Zn 2+Fe 2+Fe 3+Al 3+
lgKMY7,789,1210,5916,2614,2025,1516,50

Для этих значений pH рα4 равна соответственно 13,5; 6,5; 0,45; 0,01. Ваши выводы сделайте с учётом того, что в растворе возможно протекание конкурирующих реакций образования гидроксокомплексов или гидроксидов металлов, произведения растворимости которых соответственно следующие:

ОсадкиBaMgCaZnFe(II)Fe(III)Al
-lgПР2,39,225,2617,1515,037,232,0

9. Для определения содержания алюминия в образце навеску образца 550 мг растворили и добавили 50,00 мл 0,05100 М раствора комплексона III. Избыток последнего оттитровали 14,40 мл 0,04800 М раствором цинка (II). Рассчитайте массовую долю алюминия в образце.

10. При разрушении комплекса, содержащего висмут и йодид-ионы, последние титруют раствором Ag(I), а висмут – комплексоном III.
Для титрования раствора, содержащего 550 мг образца, требуется 14,50 мл 0,05000 М раствора комплексона III, а на титрование йодид-иона, содержащегося в 440 мг образца, затрачивается 23,25 мл 0,1000 М раствора Ag(I). Рассчитайте координационное число висмута в комплексе, если йодид-ионы являются лигандом.

Кривые титрования

В редоксметрии кривые титрования строят в координатах Е = f(CR),
они иллюстрируют графическое изменение потенциала системы в процессе титрования. До точки эквивалентности потенциал системы рассчитывается по отношению концентраций окисленной и восстановленной форм определяемого вещества (потому что до точки эквивалентности одна из форм титранта практически отсутствует), после точки эквивалентности – по отношению концентраций окисленной и восстановленной форм титранта (потому что после точки эквивалентности определяемое вещество оттитровано практически полностью).

Потенциал в точке эквивалентности определяется по формуле

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование, (26)

где Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование– число электронов, участвующих в полуреакциях;

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование– стандартные электродные потенциалы полуреакций.

На рис. 10 представлена кривая титрования раствора щавелевой кислоты H2C2O4 раствором перманганата калия KMnO4 в кислой среде
([H + ] = 1 моль/дм 3 ).

Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование

Рис. 10. Кривая титрования 100,00 см 3 раствора щавелевой

калия KMnO4 с С1/z = 0,1000 моль/дм 3 при Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование=1 моль/дм 3

Перманганатометрия

Титрантом является раствор перманганата калия KMnO4, являющийся сильным окислителем. Основное уравнение:

М1/z(KMnO4)= Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрованиег/моль.

М1/z (KMnO4)= Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование158,03/3= 52,68 г/моль.

М1/z (KMnO4)= Что такое обратное титрование. Смотреть фото Что такое обратное титрование. Смотреть картинку Что такое обратное титрование. Картинка про Что такое обратное титрование. Фото Что такое обратное титрование158,03 г/моль.

Для исключения побочных реакций титрование перманганатом калия проводят в кислой среде, которую создают серной кислотой. Соляную кислоту для создания среды применять не рекомендуется, так как перманганат калия способен окислять хлорид-ион.

Наиболее часто перманганат калия применяют в виде раствора
с молярной концентрацией эквивалента

Разложение растворов перманганата калия ускоряется в присутствии диоксида марганца. Поскольку диоксид марганца является продуктом разложения перманганата, этот осадок оказывает автокаталитический эффект на процесс разложения.

Твердый перманганат калия, применяемый для приготовления растворов, загрязнен диоксидом марганца, поэтому приготовить раствор из точной навески нельзя. Для того чтобы получить достаточно устойчивый раствор перманганата калия, его после растворения навески KMnO4 в воде оставляют в темной бутыли на несколько дней (или кипятят), а затем отделяют MnO2¯ фильтрованием через стеклянный фильтр (применять бумажный фильтр нельзя, так как он реагирует с перманганатом калия, образуя диоксид марганца).

Окраска раствора перманганата калия настолько интенсивна,
что индикатор в этом методе не требуется. Для того чтобы придать заметную розовую окраску 100 см 3 воды, достаточно 0,02 – 0,05 см 3 раствора KMnO4
с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм 3 (0,02 М). Окраска перманганата калия в конечной точке титрования неустойчивая и постепенно обесцвечивается в результате взаимодействия избытка перманганата
с ионами марганца (II), присутствующими в конечной точке в относительно большом количестве:

Стандартизацию рабочего раствораKMnO4 проводят по оксалату натрия или щавелевой кислоте (свежеперекристаллизованной и высушенной при 105°С).

Используют растворы первичных стандартов с молярной концентрацией эквивалента С (½ Na2C2O4) = 0,1000 или 0,05000 моль/л.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *