3.5. Стандартизация раствора йода
В основе определения лежит реакция:
I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI
раб.р-р2-ойраб.р-р
По закону эквивалентов: q(I2) = q(Nа2S2О3)
Методика анализа
В колбу для титрования из бюретки последовательно отмеряют 4,0; 5,0 и 6,0 мл раствора йода и титруют стандартизованным раствором тиосульфата натрия до появления светло-желтого окрашивания раствора, затем добавляют пипетку раствора крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски.
На основании полученных результатов по закону эквивалентов рассчитывают концентрацию раствора йода:
N(Nа2S2О3) V(Nа2S2О3) = N(I2) V(I2)
Лабораторная работа №7
"Определение гексацианоферрат(II) калия"
Сущность определения заключается в способе обратного титрования: к аликвотной части задачи добавляют отмеренный избыток раствора I2. Его эквивалентное количество взаимодействует с определяемым веществом К4[Fе(СN)6], а остаток титруют вторым рабочим раствором
Nа2S2О3, т.е. q(К4[Fе(СN)6]) = q(I2) − q(Nа2S2О3).
Таким образом, данное определение основывается на следующих реакциях:
К4[Fе(СN)6] + I2 = К3[Fе(СN)6] + 2КI + I2
отмерен. остаток
избыток
I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI
остаток 2-ой раб.р-р
Методика анализа
Полученную задачу разбавляют в мерной колбе до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Аликвотную часть задачи пипеткой переносят в колбу для титрования и добавляют из бюретки 10 мл рабочего раствора йода. Так как отмеряют большой объем раствора йода, то необходимо отбирать пробу не спеша, чтобы исключить возможную ошибку натекания. Содержимое колбы перемешивают и помещают в темное место на 5 мин для завершения реакции. Избыток йода титруют рабочим раствором тиосульфата натрия, добавляя крахмал в конце титрования. Титрование заканчивают в момент исчезновения синей окраски. Объем тиосульфата натрия, ушедший на титрование пробы, записывают в рабочую тетрадь. Определение повторяют трижды и рассчитывают среднее значение объема Vср(Na2S2O3), мл. Результаты анализа выражают в граммах содержания К4[Fе(СN)6] в задаче:
V(I2) ∙ N(I2) Vср(Na2S2O3)∙ N(Na2S2O3)
m(К4[Fе(СN)6]) =10 ∙│ − -│∙Мэ(К4[Fе(СN)6])
1000 1000
4. МЕТОДЫ ОСАДИТЕЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ
Методы осадительного титрования основаны на реакциях, сопровождающихся образованием малорастворимых соединений. Они классифицируются в зависимости от применяемого рабочего раствора:
нитрата серебра (АgNО3) − аргентометрия;
нитрат ртути (I) (Нg2(NО3)2) − меркурометрия;
нитрат ртути (II) (Нg(NО3)2) − меркуриметрия;
роданид калия (аммония) КSСN (NН4SСN) − роданометрия.
4.1. АРГЕНТОМЕТРИЯ
Раствор нитрата серебра готовят из точной навески перекристаллизованной соли АgNО3 (х.ч.). Но так как титр раствора АgNО3 изменяется при хранении, то его необходимо периодически проверять. Точную концентрацию раствора АgNО3 устанавливают по стандартному веществу NаСl (х.ч.).
4.2. Стандартизация раствора нитрата серебра методом Мора
Метод Мора − это способ фиксирования точки эквивалентности с применением индикатора хромат калия (К2СrО4). Этот метод применим только для титрования в нейтральной или слабощелочной среде (рН = 6,5 ÷ 10,3), так как образующийся в результате реакции осадок Аg2СrО4 растворяется в кислой среде из-за ассоциации хромат-анионов, а в щелочной среде образуется осадок Аg2О. Ограничение метода связано с возможным присутствием в растворе мешающих ионов, образующих с хромат-анионами или с катионами серебра осадки (Ва2+, Рb2+, Вi3+, РО43−, АsО43−, С2О42− и др.), восстановителей, способных восстановить СrО42− до Сr3+ комплексообразователей ионов серебра.
Метод Мора применим для определения серебра, хлоридов и бромидов. Определение йодидов и роданидов этим методом не производится, так как образующиеся осадки АgI и АgSСN адсорбируют ионы СrО42−, что мешает фиксированию точки эквивалентности.
В основе метода лежат реакции:
NаСl + АgNО3 → АgСl↓ + NаNО3
раб.р-р белый
АgNО3 + К2СrО4 → Аg2СrО4↓ + КNО3
изб.капля индикатор кирп.-кр.
По уравнению реакции и с учетом закона эквивалентов: q(NаСl) = q(АgNО3).
Для проведения анализа необходимо рассчитать интервал навески NаСl, предполагая, что на титрование аликвотной части этой навески расходуется от 5 до 7 мл рабочего раствора нитрата серебра. Концентрация раствора АgNО3 ~ 0,05 г-экв/л.
Рассчитанную навеску NаСl взвешивают на аналитических весах, переносят в мерную колбу, растворяют, доводят до метки и тщательно перемешивают.
Методика анализа
В колбу для титрования переносят аликвотную часть стандартного раствора NаСl, добавляют 1 капля 5 % раствора К2СrО4 и титруют при энергичном перемешивании раствором АgNО3 до перехода желтой окраски суспензии в розовую (желтую окраску раствору придают хромат-ионы). Титрование повторяют трижды и рассчитывают значение Vср(АgNО3), мл. В процессе работы все отходы раствора АgNО3 сливаются в специальную емкость для отходов солей серебра. Растворы солей серебра вызывают химические ожоги, поэтому необходимо соблюдать осторожность при работе с ними. По данным титрования рассчитывают точную концентрацию раствора АgNО3 с учетом закона эквивалентов:
1000 mн(NаСl)
N(АgNО3) = ----------------------
10 Мэ(NаСl) Vср(АgNО3)
4.3. Стандартизация раствора роданида аммония
Концентрацию раствора роданида аммония устанавливают по стандартизованному раствору АgNО3 методом Фольгарда. В этом методе точка эквивалентности фиксируется с помощью индикатора − раствора железоаммонийных квасцов (Fе(NН4)(SО4)2 12Н2О), содержащим небольшое количество концентрированной азотной кислоты для подавления гидролиза. При избытке Fе3+ и малой концентрации SСN− наиболее устойчив комплексный анион [Fе(SСN)6]3−, окрашивающий раствор в интенсивно красный цвет.
Метод Фольгарда основан на реакции осаждения ионов серебра роданид-ионами. Растворы солей серебра титруют раствором NН4SСN в присутствии индикатора. Если точка эквивалентности не достигнута, то концентрации ионов SСN− мала и образование комплексов [Fе(SСN)6]3− не происходит. При небольшом избытке ионов SСN− комплекс образуется и раствор над осадком приобретает оранжево-красную окраску:
АgNО3 + NН4SСN → АgSСN↓ + NН4NО3
раб.р-р 2-ой раб.р-р белый
NН4SСN + Fе3+ = (NН4)3[Fе(SСN)6]
изб.капля индик. р-р оранжево-кр.
По уравнению реакции с учетом закона эквивалентов: q(АgNО3) = q(NН4SСN).
Метод Фольгарда (прямое титрование) применяется для определения серебра. Для определения бромидов и хлоридов применяют способ обратного титрования с использованием двух рабочих растворов: NН4SСN и АgNО3.
Методика анализа
В коническую колбу последовательно из бюретки отмеряют 4,0; 5,0 и 6,0 мл стандартизованного раствора АgNО3, цилиндром вносят 2 мл 6 н НNО3, разбавляют раствор, смывая все капли растворов внутрь колбы дистиллированной водой и добавляют 1 каплю раствора железо-аммонийных квасцов.
Титрование проводят раствором роданида аммония, постепенно приливая и резко встряхивая содержимое колбы, отделяя раствор от осадка. Вблизи точки эквивалентности роданид аммония добавляют по каплям, каждую каплю тщательно перемешивают и фиксируют изменение цвета раствора над осадком.
Титрование проводят трижды и рассчитывают три значения концентрации раствора NН4SСN по которым вычисляют точную концентрацию раствора роданида аммония с учетом закона эквивалентов:
N(NН4SСN) V(NН4SСN) = N(АgNО3) V(АgNО3)
Лабораторная работа №9
"Определение бромида калия методом Фольгарда"
В основе определения лежат реакции:
КВr + АgNО3 → АgВr↓ + КNО3 + АgNО3
отмер. изб. желт. остаток
АgNО3 + NН4SСN → АgSСN↓ + NН4NО3
остаток 2-ой раб.р-р белый
NН4SСN + Fе3+ = (NН4)3[Fе(SСN)6]
изб.капля индик. р-р оранжево-кр.
Расчет содержание бромида калия осуществляется по уравнениям реакций с учетом закона эквивалентов:
q(КВr) = q(АgNО3) − q(NН4SСN)
Методика анализа
В мерную колбу получают задачу, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
В коническую колбу для титрования пипеткой переносят аликвотную часть исследуемого раствора, с помощью бюретки отмеряют 10 мл раствора АgNО3, исключая возможную ошибку натекания, цилиндром отмеряют 5 мл 6 н раствора НNО3 и разбавляют раствор, смывая дистиллированной водой со стенок все капли раствора внутрь колбы для титрования.
Полученную смесь перемешивают и ждут, пока бромид серебра осядет на дно. Добавляют 1 каплю насыщенного раствора железо-аммонийных квасцов. Избыток АgNО3 титруют раствором роданида аммония до перехода окраски раствора над осадком в красно-розовый.