Кислотно-основное титрование Ацидиметрия титранты растворы сильных кислот

Кислотно-основное титрование Ацидиметрия – титранты, растворы сильных кислот HCl, H 2 SO 4, HNO 3 Алкалиметрия – титранты, растворы сильных щелочей Na. OH, KOH

Алкалиметрия. Стандартизация титранта Na. OH, KOH 1 – 0, 5 – 0, 1 – 0, 05 – 0, 02 – 0, 01 моль/л По точной навеске приготовить нельзя, т. к. щелочи гигроскопичны и поглощают углекислый газ воздуха Готовят раствор щелочи приблизительно нужной концентрации и проводят стандартизацию по установочным веществам: гидрофталату калия C 8 H 9 O 4 K, щавелевой кислоте H 2 C 2 O 4 2 H 2 O, янтарной кислоте H 2 C 4 H 4 O 4, бензойной кислоте C 6 H 5 COOH и другим веществам.

Например, гидрофталат калия, предварительно тонко измельченный и высушенный при температуре 120 о. С в течение 2 ч, растворяют в определенном объеме воды и титруют приготовленным раствором гидроксида натрия по индикатору фенолфталеину:

С(1/z В) · M(1/z В) · V(мл) m(B) = —————— 1000 m(В) · 1000 С(1/z)практ = —————— M(1/z В) · V(мл) С(Гф. к)теор · M(Гф. к) · Vм. к. m(Гф. к) = ——————— 1000 m(Гф. к) · 1000 С(Гф. к)практ = —————— M(Гф. к) · Vм. к.

С(Гф. к) V(Гф. к. ) = С(Na. OH) V(Na. OH) С(Гф. к) · V(Гф. к) С(Na. OH)практ = ———— V(Na. OH) С(Na. OH)практ K = ————— С(Na. OH)теорет Na. OH 0, 1 M (Na. OH) K = 1, 012 ГФ Х K = 0, 980– 1, 020

Алкалиметрия применяется для количественного определения сильных и слабых кислот, солей слабых оснований, как правило, прямым титрованием. Ион аммония NH 4+ очень слабая кислота (р. К=9, 24), поэтому прямое титрование его в водном растворе невозможно. Определяют аммиак в солях аммония одним из двух способов: обратным титрованием или заместительным титрованием.

Обратное титрование: t NH 4 Cl + Na. OH NH 3 + Na. Cl + H 2 O избыток Na. OH + HCl Na. Cl + H 2 O остаток m(NH 3) = (V(Na. OH) K V(HCl) K) Т(HCl/NH 3) 100 (NH 3) = (%) а (NH 4 Cl) С(HCl) М(NH 3) Т(HCl/NH 3) = 1000

Заместительное титрование 4 NH 4 Cl + 6 HCOH (CH 2)6 N 4 + 4 HCl + 6 H 2 O Гексаметилентетрамин (ГМТА) HCl + Na. OH Na. Cl + H 2 O m(NH 3) = V(Na. OH) K Т(Na. OH/NH 3) 100 (NH 3) = (%) а (NH 4 Cl) С(Na. OH) М(NH 3) Т(Na. OH/NH 3) = 1000

В фармацевтическом анализе прямое алкалиметрическое титрование применяется для количественного определения кислот (хлороводородной, бензойной, салициловой, аскорбиновой и др. кислот) и солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой (новокаин, гоматропина гидробромид, тровентол и др. солей).

Кислота бензойная (кислота салициловая): Для предотвращения гидролиза бензоата натрия, что может привести к изменению окраски индикатора до наступления точки эквивалентности, ГФ X рекомендует проводить титрование в присутствии спирта. Ind – ф/ф. Так как спирт может содержать кислые примеси, параллельно проводят контрольный опыт. ( || к. о. )

m(Б. к. ) = V(Na. OH)·K·T(Na. OH/Б. к. )· 100 (Б. к. ) = ———————% а(Б. к. ) С(Na. OH) · M(Б. к. ) Т(Na. OH/Б. к. ) = ———— 1000

m(Б. к. ) = (V(Na. OH)оп –V(Na. OH)к. оп)·K·T(Na. OH/Б. к. ) (V(Na. OH)оп–V(Na. OH)к. оп)·K·T(Na. OH/Б. к. )· 100 (Б. к. ) = —————————% а(Б. к. ) С(Na. OH) · M(Б. к. ) Т(Na. OH/Б. к. ) = ———— 1000

Кислота аскорбиновая: С(Na. OH) · M(А. к. ) Т(Na. OH/А. к. ) = ———— 1000

Кислота ацетилсалициловая в спиртовой среде при температуре 8 0 С не подвергается гидролизу и титруется как одноосновная кислота: С(Na. OH) · M(Ас. к. ) Т(Na. OH/Ас. к. ) = ———— 1000

Новокаин: С(Na. OH) · M(Нв) Т(Na. OH/Нв) = ———— 1000

Обратное алкалиметрическое титрование применяется для количественного определения хлоралгидрата, фенилсалицилата и др. лекарственных веществ. Хлоралгидрат: Na. OH + HCl Na. Cl + H 2 O остаток

m(Xг) = (V(Na. OH) K – V(HCl) K)·T(HCl/Xг) С(HCl) · M(Xг) Т(HCl/Хг) = ———— 1000 (V(Na. OH) K – V(HCl) K)·T(HCl/Xг)· 100 (Xг) = ————————% а(Хг)

Фенилсалицилат:

При титровании избытка щелочи одновременно будут оттитровываться динатривая соль салициловой кислоты и фенолят натрия. Изменение окраски фенолфталеина будет происходить при переходе от динатриевой соли салицилата в мононатриевую соль

m(Фс) = (V(Na. OH) K – V(HCl) K)·T(HCl/Фс) С(HCl) · M(Фс) Т(HCl/Фс) = ———— 1000 (V(Na. OH) K – V(HCl) K)·T(HCl/Фс)· 100 (Фс) = ————————% а(Фс)

m(Фс) = (V(HCl)к. оп – V(HCl)оп)·K·T(HCl/Фс) С(HCl) · M(Фс) Т(HCl/Фс) = ———— 1000 (V(HCl)к. оп–V(HCl)оп)·K·T(HCl/Фс)· 100 (Фс) = —————————% а(Фс)

Вариант заместительного титрования (косвенного титрования) применяется для лекарственных веществ, содержащих гидроксильную группу (глицерин, ментол, синэстрол, диэтилстильбэстрол и др) (метод ацетилирования).

Метод основан на свойстве веществ за счет спиртовых гидроксилов ацетилироваться уксусным ангидридом с образованием сложных эфиров и выделением эквивалентного количества уксусной кислоты, которую оттитровывают стандартным раствором гидроксида натрия. Так как одновременно будет оттитровываться уксусная кислота, образующаяся при гидролизе избытка уксусного ангидрида, взятого для ацетилирования, параллельно проводят контрольный опыт.

Глицерин: CH 3 COOH + Na. OH CH 3 COONa + H 2 O Ind – ф/ф

m(Гл) = (V(Na. OH)оп –V(Na. OH)к. оп)·K·T(Na. OH/Гл) (V(Na. OH)к. оп–V(Na. OH)оп)·K·T(Na. OH/Гл)· 100 (Гл) = ————————% а(Гл) С(Na. OH) · M(1/3 Гл) Т(Na. OH/Гл) = ———— 1000

Ментол: С(Na. OH) · M(Мн) Т(Na. OH/Мн) = ———— 1000

Синэстрол: С(Na. OH) · M(1/2 Сн) Т(Na. OH/Сн) = ———— 1000

Аналогично протекает реакция с диэтилстильбэстролом:

Косвенный метод нейтрализации применяется, также, для количественного определения теобромина и теофиллина. При взаимодействии с нитратом серебра выделяется азотная кислота, которая оттитровывается стандартным раствором гидроксида натрия.

Теофиллин: HNO 3 + Na. OH Na. NO 3 + H 2 O С(Na. OH) · M(Тф) Т(Na. OH/Тф) = ———— 1000

Теобромин: HNO 3 + Na. OH Na. NO 3 + H 2 O С(Na. OH) · M(Тб) Т(Na. OH/Тб) = ———— 1000