Титриметрические методы анализа

Титриметрическим методом количественного химического анализа называют метод, основанный на измерении количества реагента В (титранта), затраченного на реакцию с определяемым компонентом А. При выполнении анализа к точно измеренному объёму анализируемого образца постепенно прибавляют непрерывно контролируемое количество титранта вплоть до точки эквивалентности, то есть до того момента, пока количество молей эквивалента добавленного титранта В – n[f_экв(B)B] не станет равным количеству молей эквивалента определяемого компонента A – n[f_экв(A)A]. Расчеты в титровании проводят на основе закона эквивалентов:

n[f_экв(A)A] = n[f_экв (B)B] (для прямого титрования).

Классификация титриметрических методов анализа.

По приемам титрования:

– прямое;

– обратное;

– заместительное.

По типу химической реакции:

1. кислотно-основное титрование (протолитометрия):

– алкалиметрия – титрование щелочью;

– ацидиметрия – титрование кислотами;

2. окислительно-восстановительное титрование (редоксиметрия):

- перманганатометрия;

- хроматометрия;

– идометрия;

3. комплексометрическое титрование;

– комплексонометрия (хелатометрия);

- меркуриметрия;

4. осадительное титрование (седиметрия)

- аргентометрия;

- меркурометрия.

Величина скачка на кривых кислотно-основного титрования увеличивается:

1) При увеличении концентрации реагирующих веществ.

2) При увеличении константы диссоциации слабой кислоты или слабого основания.

3) При уменьшении температуры титрования.

Величина скачка на кривых окислительно-восстановительного титрования увеличивается:

1) При увеличении концентрации реагирующих веществ.

2) При увеличении разности стандартных потенциалов редокс-пар.

3) При увеличении температуры титрования.

4) Величина скачка зависит от концентрации ионов гидроксония в соответствии с уравнением Нернста.

Величина скачка на кривых комплексонометрического титрования увеличивается:

1) При увеличении концентрации реагирующих веществ (ЭДТА и ионов титруемого металла).

2) При увеличении константы устойчивости (истинной) ЭДТА и ионов титруемого металла.

3) При увеличении pH (то есть при уменьшении концентрации H⁺).

4) При уменьшении константы устойчивости ионов титруемого металла с побочными лигандами (например, с аммиаком).

5) При уменьшении концентрации лигандов, вступающих в конкурирующие равновесия с ионами титруемого металла. (например, аммиака).

Величина скачка на кривых осадительного титрования увеличивается:

1) При увеличении концентрации реагирующих веществ.

2) При уменьшении ПР

3) При уменьшении температуры титрования, так как при уменьшении температуры уменьшается ПР.

Индикаторы кислотно-основного титрования - это слабые органические кислоты (или слабые основания), у которых недиссоциированные молекулы и образуемые ими ионы имеют различную окраску. Если обозначить молекулы фенолфталеина через HInd, анионы его — через Ind^-, то уравнение диссоциации будет иметь вид:

HInd (бесцветная) = H ⁺ + Ind^- (малиновая)

Для оснований:IndOH+H⁺«Ind⁺+H₂O

В таблице указана окраска недиссоциированных молекул и анионов некоторых индикаторов.

Индикатор	Окраска недиссоциированных молекул	Окраска ионов
Метиловый оранжевый	Красная	Жёлтая
Метиловый красный	Красная	Жёлтая
Лакмус	Красная	Синяя
Фенолфталеин	Бесцветная	Малиновая
Тимолфталеин	Бесцветная	Синяя
Бромтимоловый синий	Жёлтая	Синяя

Интервал значений рН, в пределах которого индикатор изменяет свою окраску, называют интервалом перехода окраски индикатора. Например, интервал перехода метилового оранжевого простирается от рН 4,4 до 3,1. Внутри этого интервала окраска индикатора переходит из желтой в розовую. При рН > 4,4 он сохраняет желтую окраску, а при рН < 3,1 - розовую.Окраске индикатора, при которой заканчивается титрование, отвечает определенное значение рН (лежащее внутри интервала перехода окраски индикатора). ЗначениерН,до которого титруют растворпо данному индикатору, называют показателем титрования этого индикатора (рТ).

Важнейшие индикаторы метода нейтрализации имеют следующие значения интервалов перехода и показателей титрования:

 

Индикатор	Интервал pH перехода окраски индикатора	Показатель титрования (pT)
Тропеолин	1,4-3,2	2,0
Метиловый оранжевый	3,1-4,4	4,0
Метиловый красный	4,4-6,2	5,5
Лакмус	5,0-8,0	7,0
Фенолфталеин	8,0-10,0	9,0
Бромтимоломый синий	8,0-9,6	8,0
Тимолфталеин	9,4-10,6	10,0