Способы выражения концентраций, применяемые для расчетов в титриметрическом анализе

. Молярная концентрация вещества с(А), моль/л - количество вещества А в моль, содержащееся в 1 л раствора:. Молярная концентрация эквивалента вещества, моль/л - количество вещества эквивалента А в моль, содержащееся в 1 л раствора (прежнее название - «нормальность» раствора): Титр вещества T (А), г/мл - масса растворенного вещества А в граммах, содержащаяся в 1 мл раствора:

Титриметрический фактор пересчетаI, г/мл - масса определяемого вещества в граммах, взаимодействующая с 1 мл титранта: (2.4).

Поправочный коэффициент F - величина, показывающая, во сколько раз практические концентрации титранта отличаются от соответствующих теоретических значений, заданных в методике: (2.5) Теоретическая масса навески стандартного вещества А, необходимая для приготовления заданного объема раствора с известной концентрацией, рассчитывается из выражений (2.1) и (2.2). Она равна:

если используется молярная концентрация вещества в растворе, и:расчет концентрации титранта пи его стандартизации: по результатам прямого титрования: по результатам обратного титрования:.

56. Методы титриметрического анализа можно классифицировать по характеру химической реакции, лежащей в основе определения веществ. В соответствии с этим титриметрические определения подразделяют на: метод кислотно-основного титрования; метод окислительно-восстаносительного титрования; метод комплексонометрического титрования; метод осаждения. 1. Кислотно - основное титрование - основано на реакции переноса протонов от одной реагирующей единицы к другой в растворе. Различат ацидиметрию и алкалиметрию.

. Окислительно-восстановтельное титрование - сопровождается переходом 1 или большого числа электронов от иона - донора или молекулы (восстановителя) к акцептору (окислителю).

. Осадительное титрование - титруемое вещество при взаимодействии с титрантом выделяется из раствора в виде осадка.

. Комплексонометрическое титрование - титрование вещества раствором такого соединения, которое образует с титруемым веществом слабодиссоциирующий растворимый комплекс. По способу выполнения различают прямое и косвенное и обратное титрование: при прямом определяемый компонент непосредственно титруют подходящим рабочим раствором, при косвенном титруют не сам определяемый компонент, а продукт его взаимодействия со специально добавленным веществом (метод замещения) или избыток такого специально добавленного вещества, который остаётся по завершении его взаимодействия с определяемым компонентом (метод обратного титрования). Таким образом, в методах косвенного титрования непосредственно титруют не определяемое вещество, а специально добавленное. Обратное титрование применяют, когда мала скорость прямой реакции, отсутствует подходящий индикатор или при прямом титровании возможны потери определяемого вещества, например, вследствие его летучести. В методах обратного титрования (или методах титрования по остатку) используется два титрованных рабочих раствора – основной и вспомогательный. Сначала к анализируемому раствору добавляют заведомый избыток одного титрованного раствора, а затем не вступивший в реакцию остаток этого раствора оттитровывается другим стандартным раствором. Например, обратное титрование хлорид–иона в кислых растворах. Обычно устанавливают конечную точку титрования (КТТ). Это можно сделать двумя методами: инструментальным или визуальным.При использовании инструментальных методов КТТ устанавливается с помощью приборов, путем измерения изменения различных физических свойств титруемых растворов, например, потенциалов, оптической плотности, удельной электропроводности и т.д. При этом определяемых КТТ максимально приближена или совпадает с точкой эквивалентности.Визуальные методы фиксирования КТТ разделяют на безиндикаторные и индикаторные.В безиндикаторных методах КТТ определяют с появлением или исчезновением окраску титранту или раствора, титруют.
В индикаторных методам к анализируемой жидкой пробы добавляют индикатор, который придает ей определенную окраску, и дальше титруют до резкого изменения этого окраску.

57. кислотно-основное титрование

:В основе метода лежит реакция взаимодей­ствия между кислотой и основанием, то есть реакции нейтрализации: Н⁺ + ОН^- = Н₂О.. Эти методы включают ацидометрию или ацидиметрию (количественное определение оснований с помощью титрованных растворов кислот), алкалиметрию (определение кислот с помощью титрованных растворов оснований), галометрию (количественное определение солей с помощью оснований или кислот, если они реагируют с солями в стехиометрических соотношениях. Методы кислотно-основного взаимодействия связаны с процессом передачи протона:H⁺ + OH^- = H₂O;CH₃COOH + OH^- = CH₃COO^- + H₂O;CO₃^2- + H⁺ = HCO₃^- Кислотно-основные индикаторы Для объяснения природы изменения окраски индикаторов при изме­нении рН раствора предложены различные теории, наиболее известными из которых являются: ионная, хромофорная и ионно-хромофорная. Согласно ионной теории индикаторов, созданной в 1894 г. В. Оствальдом индикаторы – это слабые органические кислоты (или основания), у которых недиссоциированные молекулы и образуемые ими ионы имеют различную окраску. Поэтому они носят общее название кислотно-основных индикаторов. Индикаторы, обладающие свойством присоединять протоны, называется основными обозначаются IndOH, где Ind⁺- катион индикатора. Они диссоциируют по схеме: Н⁺+IndOH→Ind⁺+ Н₂О Индикаторы, отдающие Н⁺, называются кислотными и обозначаются НInd. Молекулы таких индикаторов играют роль донора протонов. НInd→Н⁺+ Ind^- Например, для фенолфталеина Нind:

НInd→Н⁺+ Ind^-.

б/цветн. малиновый цвет Достаточно к раствору, содержащему фенолфталеин, прибавить немного щелочи, как введенные ионы OH¯ станут связывать Н⁺ с образованием Н₂О: НInd + OH^-→Ind^- +Н₂О. Хромофорная теория) Наличие окраски кислотно-основных индикаторов, являющихся органическими соединениями, обусловлено присутствием в молекулах индикаторов хромофорных групп, или хромо­форов (носителей цветности). В роли хромофорных групп могут выступать такие группировки атомов и связей, как -N=N-, =C=S, -N = O, =С=О, хиноидные структуры и некоторые другие. На окраску индикатора также влияет присутствие других группировок – ауксохромов (- OH, -NH₂ и их производные -OCH₃, -N(CH₃)₂ и т. п.) Они сами не сообщают окраску индикатором, не обладают свойством ее усиливать.При изменение среды раствора или при диссоциации хромофоры могут перегруппировываться. Перемена окраски у индикаторов - результат изменений в их внутреннем строении. У одноцветных индикаторов окраска меняется с появлением или исчезновением хромофоров. У двухцветных эти изменения обусловлены превращением одних хромофоров в другие. все кислотно-основные индикаторы облада­ют выраженными кислотно-основными свойствами и, во-вторых, цвет кислой и основной форм - различный, что обусловлено либо наличием неодинаковых хромофоров у той и другой формы, либо отсутствием хромофорной группы у одной из форм (бесцветная форма).

58. Кривая титрования – это график зависимости рН среды в колбе от объема добавленного титранта. Кривая титрования характеризуется точкой эквивалентности, точкой нейтральности, скачком титрования, линией нейтральности.

Титрование сильной кислоты сильным основанием (или наоборот). Расчет и построение кривой титрования. Для построения кривой титрования рассчитаем значения рН в точке эквивалентности и вблизи неё (когда добавлено титранта 0%, 90%, 99%, 99,9%, 100%, 100,1%, 101%, 110%, 200% от количества, необходимого для полной нейтрализации раствора в колбе) при титровании 10 мл 0,1н. раствора соляной кислоты 0,1н. раствором гидроксида натрия.

НСI + NaOH ↔ NaCI + H₂O

По условию в колбе 10 мл 0,1н. раствор НСI, следовательно, в бюретке 0,1н. раствор NaOH.

По закону эквивалентов:

С(HCl) ∙V(HCl)=C(NaOH) ∙V(NaOH)

Следовательно, для полной нейтрализации 10 мл 0,1н. раствора НСI потребуется 10 мл 0,1н. раствора NaOH. По мере добавления к раствору кислоты, находящемуся в колбе, из бюретки раствора щелочи будет происходить постепенная нейтрализация соляной кислоты, причем НСI = NaOH.

Объем добавленного титранта, в нашем случае объем добавленной щелочи, рассчитываем по формуле:

, (35)

где ω – процент добавленного титранта.

Концентрация кислоты в колбе в процессе титрования будет меняться:

, (36)

(37)

(не всеееееееее)

59. Методы окислительно-восстановительного титрования, или редокс-методы, основаны на использовании реакций с переносом электро­нов - окислительно-восстановительных (ОВ) реакций. Окислительно-восстановительное титрование, или редоксметрия, ­ это титрование, сопровождаемое переходом одного или большего числа электронов от иона-донора или молекулы (восстановителя) Red₁ к акцеп­тору (окислителю) Ох₂:

Red₁ + Ох₂ = Ох₁ + Red₂

Классификация по характеру титранта:

1) оксuдuметрuя - методы определения восстановителей с применением титранта-окислителя;

2) редуктометрuя - методы определения окислителей с применением титранта-восстановителя.