Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин


НазваОснови титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин
Дата конвертації19.05.2013
Розмір445 b.
ТипЗакон


Основи титриметричного аналізу

  • Лектор доц. Н. А. Василишин


ОСНОВИ ТИТРИМЕТРИЧНОГО АНАЛІЗУ

  • Теоретичні основи титриметричного (об׳ємного) аналізу. Закон еквівалентів

  • Основні поняття титриметрії.

  • Суть методу нейтралізації (кислотно-основного титрування).

  • Суть методу осадження. Метод Мора.

  • Методи редоксметрії. Окисно-відновні реакції.



Аналітична хімія – хімічна наука про методи якісного і кількісного аналізу складу речовин або їх сумішей.

  • У біології і медицині без знання складу середовищ живих організмів неможливе ні розуміння суті процесів, ні розробка науково обгрунтованих методів лікування. Визначають якість питної та стічних вод, харчових продуктів, повітря, грунту. Хімічний аналіз крові, сечі, шлункового соку необхідний для діагностики захворювання.

  • Аналітична хімія - якісний та кількісний аналіз



якісний аналіз встановлює, з яких хімічних елементів, груп атомів, йонів, молекул складається речовина чи суміш речовин.

  • кількісний аналіз встановлює кількісні співвідношення між складовими частинами речовини або суміші речовин.

  • Кількісний аналіз: фізичні, хімічні і фізико-хімічні методи. Хімічні методи грунтуються на проведенні хімічних реакцій між досліджуваним зразком і певними реактивами.

  • Хімічні методи: ваговий аналіз, титриметричний аналіз і газовий аналіз.



Суть титриметрії

  • Титриметричний, або об҆ємний аналіз – метод кількісного хімічного аналізу, який полягає у вимірюванні об’єму розчину реагента з відомою концентрацією, витраченого на взаємодію з досліджуваним розчином.

  • Метод титриметрії полягає в тому, що до розчину визначуваної речовини А поступово додають розчин реактиву Т точно відомої концентрації (титрант):

  • А + Т = продукт



Основні поняття титриметрії

  • Титрування – додавання невеликих порцій одного з розчинів до відомого об҆єму іншого розчину.

  • Розчини реагенту Т точно відомої концентрації, який застосовується для титрування, називають робочим розчином або титрантом (титрованим розчином)



Основні поняття титриметрії

  • Точка еквівалентності (т.е.) – момент титрування, коли кількості визначуваної речовини А і доданого титранту Т еквівалентні.

  • Кінцева точка титрування (к.т.т.) – момент титрування, коли спостерігається зміна забарвлення розчину, який титрується, і в цей момент припиняють додавання титранту.



Закон еквівалентів

  • Речовини вступають в хімічні реакції і утворюються в кількостях, що пропорційні їх еквівалентам

  • m1 : E1 = m2 : E2 ,

  • m -маса речовини,

  • Е –еквівалентна маса



Основна формула для ТИТРИМЕТРИЧНОГО АНАЛІЗУ

  • Основна формула для розрахунків в об”ємному аналізі

  • N1 V1 = N2 V2

  • Об”єми розчинів речовин, що вступають в хімічну реакцію, обернено пропорційні їх еквівалентним концентраціям.



Розрахунки

  • Розрахунки через титр розчину

  • N Е

  • Т = -----

  • 1000

  • T – титр розчину, г/мл

  • N – еквівалентна концентрація, моль/л

  • E – еквівалентна маса



Розрахунок маси визначуваної речовини за результатами титрування

  • m - маса визначуваної речовини, г

  • Сн – еквівалентна концентрація, моль/л

  • E – еквівалентна маса

  • V – об'єм титранта, мл



Посуд: бюретки, піпетки, мірні колби, конічні колби Бюретки з прямим і бічним кранами



Бюретки із гумовим затвором



Мірні колби



Встановлення меніску рідини



Установка для титрування



Способи приготування титрованих (робочих) розчинів

  • 1. За точною наважкою вихідної речовини (первинний стандартний розчин) або розчин з виготовленим титром



Способи приготування титрованих розчинів

  • 2. Приготування розчинів приблизної концентрації (HCl. NaOH) і встановлення їх точної за стандартною (вихідною) речовиною. Це вторинний стандартний розчин або розчин з встановленим титром.



Стандартизація (встановлення точної концентрації)

  • Стандартні (вихідні) речовини – такі речовини, з яких можна приготувати розчини точно заданої концентрації.

  • Вимоги до стандартних (вихідних) речовин:

  • Високий ступінь чистоти, відповідність хімічній формулі

  • Постійний склад,не змінюються на повітрі і при зберіганні

  • Відносно велика молекулярна маса



Стандартизація (встановлення точної концентрації)

  • Стандартні (вихідні) речовини –

  • натрій тетраборат Na2B4O75H2O,

  • натрій карбонат Na2CO3:

  • Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 2NaCl + 4H3BO3

  • Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O



Класифікація титриметричних методів за типом реакції

  • Реакції між кислотою і основою -кислотно-основне титрування (метод нейтралізації, протолітометрія)

  • Реакції осадження - осаджувальне титрування (седиметрія)

  • Реакції утворення комплексних сполук комплексиметрія (комплексонометрія)

  • Реакції окиснення-відновлення - окисно-відновне титрування (редоксиметрія)



Класифікація титриметричних методів



Класифікація титриметричних методів



Класифікація титриметричних методів за способом проведення аналізу

  • пряме титрування

  • зворотне титрування

  • замісне титрування



Метод нейтралізації(протолітометрії)

  • Основна реакція методу:

  • Н+ + ОН- = Н2О

  • Методи протолітометрії:

  • ацидиметрія

  • (титранти HCl, H2SO4)

  • HCl + NaOH =NaCl + Н2О

  • алкаліметрія

  • (титранти NaOH, KOH)

  • NaOH + HCl =NaCl + Н2О



Індикатори

  • .

  • Індикатори методу нейтралізації – речовини, забарвлення яких змінюється залежно від величини рН розчину



Іонна теорія індикаторів Оствальда

  • Індикатори методу кислотно-основного титрування – це слабкі органічні кислоти або основи, у яких неіонізовані молекули та іони мають різне забарвлення:

  • HІnd ↔ H+ + Ind-

  • Лакмус: червоне - синє

  • Фенолфталеїн: безбарвне - малиново-рожеве



Кислотно-основні Індикатори

  • Показник титрування (рТ) – значення рН, при якому закінчується титрування з даним індикатором.

  • рТ

  • метиловий червоний 4,2 - 6,2 5,5

  • лакмус 5,0 - 8,0 7,0

  • метиловий оранжевий 3,1 - 4,4 4,0

  • фенолфталеїн 8,0 -10,0 9,0



Визначувані речовини в методі нейтралізації

  • кислоти (сильні і середньої сили)

  • основи (сильні і середньої сили)

  • солі, які гідролізують (солі слабких кислот чи слабких основ



Криві титрування

  • Крива титрування – графічна залежність рН розчину від об”єму доданого титранта



Реакції осадження. Методи осаджувального титрування

  • Реакції осадження належать до оборотних йонообмінних реакцій і відбуваються, якщо протилежно заряджені йони двох розчинних речовин-електролітів утворюють малорозчинну речовину.

  • AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

  • Ag+ + Cl- = AgCl

  • Реакції осадження перебігаюь тим повніше, чим менша рзчинність осаду. Для характеристики рзчиннсті осаду викоистовують константу – добуток розчинності ДР

  • ДРAgCl = [Ag+] [Cl-]

  • Методи осаджувального титрування – це методи титриметричного аналізу, в яких застосовуються титранти, що утворюють осади з визначуваними речовинами.



Реакції осадження.

  • Динамічна рівновага між осадом і розчином

  • 2+ 2–

  • PbSO4  Pb + SO4

  • Константа рівноваги



Методи осаджувального титрування Добуток розчинності (ДР) вказує, що в розчині над осадом добуток концентрацій іонів є величиною постійною при даних умовах (t, розчинник).



Аргентометрія. Метод Мора

  • Метод Мора- це метод аргентометрії, в якому титрантом є стандартний розчин арґентум нітрату, а індикатором розчин калій хромату.

  • Титрант: AgNO3 – втор. станд. розчин.

  • AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3.

  • Індикатором є 5 % калій хромат K2CrO4 (титрують до появи коричнево-червоного аргентум хромату):

  • 2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4+ 2KNO3.



Метод Мора

  • -

  • Визначувані речовини: хлориди Cl-, броміди Br-.

  • Середовище: рН~ 6,5-10,3.

  • Застосування: кількісне визначення хлоридів у крові,шлунковому соці і сечі. кількісне визначення натрій хлориду, калій хлориду, натрій броміду, калій броміду. та ін.



Методи редоксиметрії

  • Редоксметрія – метод титриметричного аналізу, в якому застосовуються окисно-відновні реакції між титрантом і визначуваною речовиною.

  • Редоксиметрія:

  • Оксидиметрія – титрування стандартними розчинами окисників:

  • Калій перманганат, йод, калій біхромат

  • Редуциметрія – титрування стандартними розчинами відновників

  • Натрій тіосульфат



Окисно-відновні реакції

  • Ступінь окиснення – це умовний електричний заряд атома в молекулі, обчислений виходячи з припущення, що молекула складається лише з позитивних і негативних іонів.

  • Окисненням називається процес, при якому проходить віддача електронів атомом, молекулою або іоном:

  • +1

  • Na – ē Na

  • SO32- + 2OH- – 2ē  SO42- + H2O

  • H2O2 – 2ē  2H+ + O2



Відновлення

  • Відновленням називається процес, під час якого відбувається приєднання електронів атомом, іоном або молекулою:

  • -2

  • S + 2ē  S

  • H2O2 + 2H+ + 2ē  2H2O



Методи редоксметрії

  • Перманганатометрія – метод оксидиметрії, в якому титрантом виступає калій перманганат KMnO4.

  • Титрант: вторинний стандартний розчин KMnO4, який стандартизують (встановлюють концентрацію) за стандартним розчином натрій оксалату або оксалатної кислоти H2C2O4

  • 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

  • Середовище: сульфатнокисле H2SO4.



Вплив середовища на окисно-відновну реакцію

  • В кислому середовищі відбувається відновлення перманганат-іонів за реакцією:

  • MnO4- + 5e + 8H+ = Mn2+ + 4H2O

  • В нейтральному середовищі перманганат-іон відновлюється за рівнянням:

  • MnO4- + 3e + 2H2O = MnO2 + 4OH-.



Вплив середовища на окисно-відновну реакцію

  • В лужному середовищі перманганат-іон відновлюється за рівнянням:

  • MnO4- + 1e = MnO42-



Комплексиметрія

  • Комплексиметричним титруванням, або комплексиметрією, називають титриметричні методи, які базуються на реакціях утворення розчинних комплексів.

  • .

  • В методі комплексиметричного титрування виділяють такі методи:

  • меркуриметрія;

  • фторидометрія;

  • ціанідометрія;

  • комплексонометрія.



Комплексонометрія

  • Комплексонометрія – титриметричний метод аналізу, який базується на використанні реакцій іонів-комплексоутворювачів з комплексонами, які супроводжуються утворенням стійких малодисоційованих розчинних у воді внутрішньокомплексних солей.

  • Комплексони – це амінокарбонові кислоти або їх солі.

  • Етилендіамінтетраоцтова кислота

  • .

  • .



Комплексонометрія

  • Са2+ + H2Y2- → CaY2- + 2H+,

  • In3+ + H2Y2- → InY- + 2H+,

  • Th4+ + H2Y2- → ThY + 2H+.

  • Отже, незалежно від ступеня окислення іона і його заряду, 1 моль реагуючих катіонів зв’язується 1 молем Na2ЕДТА.

  • .

  • .



Трилон Б або комплексон ІІІ або натрій едетат.



індикатори

  • Часто використовувані металохромні індикатори:

  • кислотний хром темно-синій

  • еріохром чорний Т (кислотний хромовий чорний спеціальний)

  • ксиленоловий оранжевий

  • мурексид

  • пірокатехіновий фіолетовий

  • Титрант: стандартний розчин натрій едетату Na2H2Y.

  • Середовище: в залежності від стійкості комплексу – кисле, нейтральне і лужне



Схожі:

Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconТеоретичні основи термодинаміки І біоенергетики лектор доц. Н. А. Василишин
Біоенергетика сукупність процесів перетворення енергії, які проходять в організмі і забезпечують його життєдіяльність
Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconВисокомолекулярні сполуки Лектор доц. Н. А. Василишин
До високомолекулярних сполук (вмс) відносять сполуки з молекулярною масою 10000-1000000 І вище
Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconЛектор: Лектор: доц. Красінько Вікторія Олегівна

Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconТитриметричний аналіз основні поняття титриметрії
Розчини реагенту т точно відомої концентрації, який застосовується для титрування в методах титриметричного аналізу, називають
Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconПлан Суть та класифікація методів осаджувального титрування
Методи осаджувального титрування це методи титриметричного аналізу, в яких застосовуються титранти, що утворюють осади з визначуваними...
Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconПоняття мед сестринського процесу. Функції сестринства. Лектор доц. Н. Я. Верещагіна Визначення деяких термінів
Поняття мед сестринського процесу. Функції сестринства. Лектор доц. Н. Я. Верещагіна
Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconАнатомія дихальної системи Лектор: доц. Киричок О. М

Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconКласифікація, переваги і недоліки фізико-хімічних методів аналізу. Класифікація, переваги і недоліки фізико-хімічних методів аналізу
Фотометричний метод аналізу: суть, теоретичні основи, застосування у фармацевтичному аналізі
Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconЛекція 3 Метрологічне забезпечення кількісного хімічного аналізу доц. Л. В. Вронська План

Основи титриметричного аналізу Лектор доц. Н. А. Василишин iconТеоретичні основи рідинної хроматографії Теоретичні основи рідинної хроматографії
Рідинна хроматографія це метод розділення і аналізу складних сумішей, в якому рухомою фазою є рідина

Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка