Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу - страница 24

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46 

При титруванні розчином ЕДТА ці комплекси руйнуються за реакцією

CaInd + + H2Y2_ « CaY2_ + 2H + + Ind_ .
червоний                            (рК = 21) синій

Титрування розчином ЕДТА проводиться при строго визначених умовах, з яких найбільше значення має дотримання необхідного значення рН розчину.

Необхідно враховувати, що при утворенні комплексу катіона металу з комплексоном звільняються іони Гідрогену, що знижує значення рН розчину, тому використовують буферні розчини з певним значенням рН.

 

Методи комплексонометричного титрування

Пряме титрування

Його проводять, якщо реакція комплексоутворення аналізуємого металу з розчином ЕДТА відповідає вимогам, що пред'являються до реакцій титриметрії (достатня швидкість, відсутність побічних реакцій, можливість фіксування ТЕ).

Прямим титруванням при правильно обраних умовах і правильно обраному металоіндикаторі можна визначити вміст близько 30 іонів металів. А якщо різниці логарифмів умовних констант стійкості:

(A lg Кеф = lg Кеф _ lg K*y)

відрізняються більш ніж на 4 одиниці, можна послідовно визначити кілька елементів у розчині.

Селективність комплексонометричного титрування можна підвищити шляхом поділу або маскування компонентів, що заважають (наприклад, маскування іонів, що заважають, Fe (III) проводять шляхом зв'язування їх у комплекс [FeF6] - ).

 

 

 

 

Зворотне титрування

Його проводять у тих випадках, коли реакція утворення комплексу з ЕДТА протікає повільно, або комплекс з комплексоном дуже стійкий і неможливо підібрати металоіндикатор, або в розчині присутні аніони, що вумовах прямого титрування здатні утворювати з катіоном, що визначають, поганорозчинні сполуки. При зворотному титруванні до досліджуваного розчину додають надлишок розчину ЕДТА, витримують (іноді підігрівають) суміш до закінчення реакції, потім надлишок ЕДТА титрують стандартним розчином підходящої речовини.

Замісникове титрування (або титрування замісника) також використовують у випадках, коли немає відповідного метало індикатора. Цей метод заснований на реакції, при якій певний іон металу M"+ витиснює в

 

еквівалентних кількостях іон металу M ™+ з його менш стійкого комплексу з ЕДТА:

Mnx + + M2Y(4-m)- = M 1У(4"И)- + M

Іони M ™+ титрують розчином ЕДТА з підходящим металоіндикатором.

Наприклад, визначення іонів барію проводять шляхом витиснення цинку (II) з комплексів з ЕДТА в аміачному буферному розчині із рН 10.

Непряме титрування застосовують для визначення елементів, які не утворюють комплекси з ЕДТА. Наприклад, сульфід-, сульфат-, фосфат-аніони й ін., осаджують надлишком стандартного розчину будь-якого іона металу, осад відокремлюють, а у фільтраті визначають надлишок катіона-осаджувача шляхом титрування розчином ЕДТА.

 

Приклад 1. Визначте масову частку речовини Fe2O3 у досліджуваному зраз­ку, наважку якого масою 0,2500 г (тн) розчинили, об'єм розчину довели до 100 мл і аліквотну частину 15 мл його відтитрували 20 мл 0,02 н розчину ЕДТА (Y).

Розв язання : 1) Визначаємо масу металу (т(М)) в аліквотній частині (Уал) розчину за формулою:   m(M) = rY/M VY,

де, Т^м - титр розчину ЕДТА (трилона Б) за металом (у наведеному прикладі досліджуваний метал - залізо), який можна розрахувати за формулою:

 

TY/Fe =----------------- екв-------- =------------ = 0,00056 г / см3;

Y/Fe                      1000 1000

m(Fe)ал = TY/Fe VY = 0,00056 ■ 20 = 0,0112 г.

2) Визначаємо масу речовини, тобто Fe2O3, що відповідає об'єму аліквоти за формулою:   т = m(M) ■ F, де, F фактор перерахунку:

M(Fe2O3)    160    л лп о / Fe = 2 ' M = ^7 = 1,43; тоді

 

m(O3) = m(Fe) ■     о /Fe = 0,0112 ■ 1,43 = 0,016 г.

23

3) Визначимо масу аналізуємої речовини за формулою:

m(Fe2O3) Vv    0 016 ■ 100

m(Fe2O3) =       2        р = '                              = 0,1076 г,

2 3                     V 15

у ал      х ^де, Ур - об'єм досліджуваного розчину. 4) Визначаєо масову частку Fe2O3 у наважці:

W Fe2 O3) =                        = Ж = 0,4304 (43,04%).

m«ae. 0,2500

 

Приклад 2. Визначте масу Zr4+ в розчині, якщо після додавання 25 см3 (V1) 0,01 н розчину ЕДТА (Y) надлишок останнього відтитрували 10 см3 (V2) 0,01 н розчином стандартної речовини MgSO4 .

Розв'язання: За законом еквівалентів:

1)    Визначаємо загальну кількість ЕДТА:

пек (Y)w = V\ Секв = 25 • 0,01 = 0,25 ммоль = 2,5 • 10-4 моль.

2)    Визначаємо надлишок ЕДТА:

пек ^)надл = пек (MgSO4) = V2 Секв = 10 • 0,01 = 0,1 ммоль = 1 • 10 4 моль.

3)    Визначимо кількість моль-еквівалентів Zr4+ у розчині, що дорівнює кількості ЕДТА (пек), яка провзаємодіяла з Zr4+:

Пек (Zn4+) = nJY) r = Пек^)заг - nек(Y)надл. = 2,5 •Ю-4 - 1 •Ю-4 = 1,5 • 10-4 моль.

4)    Визначаємо масу Zr^z^ - фактор еквівалентності, який дорівнює 1/2):

m (Zr4+) = пек (Zr4+) M (Zr4+) •      = 1,5 • 10-4 • 91 • 1/2 = 0,007 г.

 

Приклад 3. Титр розчину ЕДТА (Y) за речовиною ТіО2 дорівнює 0,00040 г/см3. Визначте молярну концентрацію й молярну концентрацію еквівалента розчину ЕДТА (Y).

Розв 'язання: За формулою: T (Y / TO2) =------------------------------ , звідси

2 1000

C (Y) = 0,00040 •1000 = 0,0055 моль/л; 79,90

Y) = 0,00040 ^1000 = 0,011 моль/л,

39,95

б     r  (Y)        )   0,0055   0011 (
або  
Секв (Y) = —^— =------------ = 0,011 ( моль-екв/л).

екв

екв              z 1/2

 

Приклад 4. Магнію хлорид (MgCl2) перевели в розчин загальним об'ємом

3                                                                                       3 3

100 см . На титрування аліквоти об'ємом V1(10 см ) пішло V2(6,9 см ) розчину ЕДТА (Y), концентрація якого дорівнює 0,03 моль-екв/дм3. Визначте наважку речовини MgCl2.

2+

Розв язання : Визначаємо кількість моль катіона металу (Mg ) в аліквоті за законом еквівалентів:

nек (Mg2+) = nек (Y) = V2 Cек (Y) = 6,9 ■ 0,03 = 0,207 ммоль екв .

Визначаємо масу катіонів Mg2+ в аліквоті:m(Mg2+)ал = nem (Mg 2+) ■ M(Mg2+) ■ z= 0,207 ■ 24,3 ■ 2 = 2,5 мг. Визначаємо масу катіонів Mg2+ у наважці

m(Mg2+) = m(Mg *)-  V~ = Ml100 = 25 мг.

V„ 10

Визначаємо масу наважки речовини А(MgCl2):

m(MgCl2) = m(Mg2+) ■ F = 25 ■ 3,92 = 98 мг = 0,0980 г .

F = m (MgC/2) = 953 = 392

M (Mg)     24,3 ,

 

 

Запитання, задачі, вправи

1.   Метод осадження. Робочі розчини. Основні положення методу.

2. Основні вимоги до реакцій, які використовуються в методі осаджувального титрування.

3.   Як залежить величина стрибка титрування на кривій титрування в методі осадження від температури, добутка розчинності, іонної сили, концентрації розчинів?

4.   Аргентометрія. Метод Мора. Метод Фаянса-Ходакова.

5.   Тіоціонатометрія (роданометрія або метод Фольгарда) Умови застосування методу.

6.   Меркурометрія. Робочі розчини. Основні положення методу та його застосування.

7.   Методи комплексоутворення. Комплексиметрія (Меркуриметричне титрування).

8.   Комплексонометрія (трилонометрія). Застосування методу.

9.   Металохромні індикатори, механізм їх дії.

 

10. Які вимоги до реакцій в методі комплексонометричного титрування?

11. Скільки грамів Аргентуму необхідно взяти для приготування 200 мл розчи­ну, що необхідний для встановлення титру 0,1 н. NH4SCN?

12. Наважка KCl 1,4960 г розчинена в мірній колбі на 250 мл. Скільки мл 0,1 н. AgNO3 необхідно використати для титрування 25,00 мл розчину KCl.

13. Наважку NaCl 2,9010 г розчинили в мірній колбі на 1000 мл. 25 мл цього розчину відтитрували 25,80 мл розчину AgNO3. Визначте нормальність та титр розчину AgNO3.

14. Для визначення вмісту основного продукту в калію бромиді 0,3038 г його розчинили в воді. Розчин, що отримали, відтитрували 23,80 мл розчину AgNO3 (ТА1чЮ3 / Сі =0,003546 г /мл). Визначте вміст КВг у зразку у відсотках.

Розрахувати нормальність розчину Hg2(NO3)2, якщо на титрування наважки NaCl 0,0585 г витратили 20,00 мл цього розчину.16.Скільки грамів KCl міститься в 250 мл розчину, якщо на титрування 25,0

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46 


Похожие статьи

Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу