Метод осадительного титрования

Индикации

Перманганатометрия – один из наиболее часто применяемых методов окислительно-восстановительного титрования. В качестве титранта используют раствор перманганата калия, окислительные свойства которого можно регулировать в зависимости от кислотности раствора.

К достоинствам перманганатометрического метода относят:

1) возможность титрования раствором КМnО₄ в любой среде (кислой, нейтральной, щелочной);

2) применимость растворов перманганата калия в кислой среде для определения многих веществ, которые не взаимодействуют с более слабыми окислителями;

3) стехиометричность и достаточно высокую скорость большинства окислительно-восстановительных реакций с участием МnО₄^- при оптимально выбранных условиях;

4) возможность титрования без индикатора;

5) доступность перманганата калия.

Наряду с перечисленными достоинствами, метод перманганатометрии имеет ряд недостатков:

1) титрант КМnО₄ готовят как вторичный стандарт, поскольку исходный реагент – перманганат калия – трудно получить в химически чистом состоянии;

2) реакции с участием МnО₄^-возможны в определенных условиях (рН, температура и т.д.); 3) титрование раствором КМnО₄ не рекомендуется проводить в присутствии С1^{-(иона хлор минус)}, что затрудняет определение некоторых веществ, поскольку НС1 часто применяют для растворения минеральных объектов.

Перманганатометрию используют в следующих целях

1 Определение восстановителей. Если окислительно-восстановительная реакция между определяемым восстановителем и МnО₄^- протекает быстро, то титрование проводят прямым способом. Так определяют оксалаты, нитриты, пероксид водорода, железо (II),ферроцианиды, мышьяковистую кислоту и др., например:

2 Определение окислителей. Добавляют избыток стандартного раствора восстановителя и затем титруют его остаток раствором KMnO₄(способ обратного титрования). Например, дихроматы, персульфаты, хлориты и другие окислители можно определять перманганатометрическим методом, подействовав сначала избытком стандартного раствора Fe²⁺, а затем оттитровав непрореагировавшее количество Fe²⁺ растворомKMnO₄:

Cr₂O₇^2- + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H ₂O

Титрование избытка ионов Fe²⁺ проводят перманганатом (вспомогательным рабочим раствором):

5Fe²⁺ + MnO^-₄ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O.

3 Определение веществ, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами, проводят косвенным способом, например титрованием по замещению. Для этого определяемый компонент переводят в форму соединения, обладающего восстановительными или окислительными свойствами, а затем проводят титрование.

4 Определение органических соединений. Отличительной особенностью реакций органических соединений с MnO₄^- является их малая скорость. Определение возможно, если использовать обратное титрование: анализируемое соединение предварительно обрабатывают избытком сильнощелочного раствора перманганата и дают возможность реакции протекать необходимый период времени.

 

Йодометрия — метод количественного химического анализа, в основе которого лежит окислительно-восстановительная реакция между анализируемым веществом и йодом; широко применяется в лабораторной диагностике..

Выделившийся йод оттитровывают стандартным раствором Nа₂S₂О₃:тиосульфат натрия

Титрантами метода являются I₂ в КI и рас­творы Nа₂S₂О₃.

Тиосульфат-ион S₂О₃^2- является восстановителем. В реакциях с йодом он окисляется до тетратионат-иона:

- 2 е + 2S₂О₃^2- ↔ S₄О₆^2-

Готовят вторичный стандартный раствор Nа₂S₂О₃, так как кристалличе­ский Nа₂S₂О₃ ∙ 5Н₂О не является стандартным веществом ввиду содержания кристаллизационной воды и неустойчивости его при хранении. Приготовленный раствор Nа₂S₂О₃ выдерживают в течение 7-10 дней, так как Nа₂S₂О₃ реагирует с СО₂, содержащимся в воде, и с кислородом воздуха.Это приводит к изменению концентрации титранта. В связи с тем что указанные процессы ускоряются на свету, раствор Na₂S₂О₃ необходимо хранить в посуде из темного стекла.

Раствор йода можно приготовить как первичный стандартный раствор, поскольку йод легко можно получить в химически чистом виде сублимацией (твердой возгонкой). Ввиду того что концентрация раствора йода при хране­нии уменьшается из-за его летучести, целесообразно готовить раствор как титрант вторичной стандартизации, используя обычный йод. Так как кристаллический йод плохо растворим в воде, его навеску раство­ряют в концентрированном растворе KI в соотношении 1: 2 или 1: 3. При этом образуется растворимый в воде комплексный ион [I₃]^-, который имеет красно-коричневую окраску:

Ионы I^-, входящие в состав титрованного раствора йода, могут окисляться кислородом до свободного йода, что при водит к возрастанию его концентрации. Этот процесс протекает на свету, при повышении температуры, а также ускоряется присутствием каталитических количеств тяжелых, металлов:

6I ^- + О₂ + 4Н⁺ ↔ 2Н₂О

Поэтому его раствор необходимо хранить в посуде из темного стекла, а поскольку йод летуч, то посуда должна быть с притертой пробкой.

Конечную точку титрования в йодометрии можно определить следующим образом:

Ø без индикатора, так как раствор І₂ в KI имеет интенсивную коричне­вую окраску и избыточная капля титранта окрашивает раствор в светло-желтый цвет;

Ø с помощью индикатора крахмала, который адсорби­рует І₂, образуя продукт синего цвета.

Титрование проводят в нейтральной или слабокислой среде, так как в щелочной - происходит реакция диспропорционирования йода:

Метод осадительного титрования

Метод объединяет титриметрические определения, основанные на реакциях образования осадков малорастворимых соединений. В этих целях пригодны только некоторые реакции, удовлетворя­ющие определенным условиям. Реакция должна протекать строго по уравнению и без побочных процессов. Образующийся осадок должен быть практически нерастворимым и выпадать достаточно-быстро, без образования пересыщенных растворов. К тому же не­обходимо иметь возможность определять конечную точку титрова­ния с помощью индикатора. Наконец, явления адсорбции (соосаждения) должны быть выражены при титровании настолько слабо,, чтобы результат определения не искажался.

Наименования отдельных методов осаждения происходят от на­званий применяемых растворов. Метод, использующий раствор нитрата серебра, называют аргентометрией. Этим методом опреде­ляют содержание ионов С1~ и Вг~ в нейтральных или слабощелоч­ных средах. Тиоцианатометрия основана на применении раствора тиоцианата аммония NH4SCN (или калия KSCN) и служит для оп­ределения следов С1- и Вг~, но уже в сильнощелочных и кислых растворах. Используют ее и для определения содержания серебра в рудах или сплавах.

Дорогостоящий аргентометрический метод определения галоге­нов постепенно вытесняется меркурометрическим. В последнем ис­пользуют раствор нитрата ртути (I) Hg2(NO3)2.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: