Метод титрования Определение точной концентрации путём титрования

Метод титрования. Определение точной концентрации путём титрования

Титриметрия (титриметрический анализ) Титриметрический анализ заключается в измерении объема титранта (раствора точно известной концентрации), затраченного на реакцию с определяемым веществом

В титриметрии используют титрованные растворы, концентрация которых известна. Эти растворы называют титрантами ( рабочими растворами ). Процесс постепенного приливания ( добавления по каплям ) раствора титранта к раствору анализируемого вещества называется титрованием. При титровании добавляют количество вещества титранта эквивалентное количеству определяемого вещества.

Классификация методов титриметрического анализа по типам химических реакций 1. Кислотно - основное титрование ( метод нейтрализации ) Например. HCl + Na. OH = Na. Cl + H 2 O сильная сильное соль кислота основание индикатор HCl + NH 4 OH = NH 4 Cl + H 2 O слабое соль основание титрант определяемый компонент 2. Окислительно - восстановительное титрование Например. 2 KMn. O 4 + 10 Fe. SO 4 + 8 H 2 SO 4 = 2 Mn. SO 4 + 5 Fe 2(SO 4)3 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O окислитель восстановитель кислая среда титрант определяемое вещество

3. Комплексонометрическое титрование Например. индикатор Na 2 C 10 H 14 O 8 N 2 + Mg. SO 4 = Na 2 C 10 H 12 O 8 N 2 Mg + H 2 SO 4 Трилон Б определяемое аммиачный комплексное титрант вещество буфер соединение 4. Осадительное титрование Например. индикатор Ag. NO 3 + Na. Cl = Ag. Cl + Na. NO 3 титрант определяемое вещество Например. В методе Мора индикатор - K 2 Cr. O 4, который в конце титрования с избытком Ag+ дает коричнево-красный осадок Ag 2 Cr. O 4.

Расчеты в титриметрии Закон эквивалентов : вещества реагируют друг с другом в эквивалентных количествах. В общем виде для любых реагирующих веществ по закону эквивалентов n 1 = n 2, где n - количество моль эквивалентов реагирующих веществ. n = Cэ *V, где Сэ - молярная концентрация эквивалента , моль/л. C 1 V 1 = C 2 V 2 При одинаковой концентрации растворов реагирующих веществ реакции идут между их равными объемами. Например. На 10, 00 мл раствора кислоты расходуется 10, 00 мл раствора щелочи, если их концентрации равны 0, 1 моль/л.

Титр ( Т ) раствора - это масса вещества, содержащегося в 1 мл раствора (или в 1 см 3), размерность - г/мл. Т = m ( вещества ) / V ( раствора ) Т = Сэ Мэ / 1000 Например. T (HCl/HCl) = 0, 0023 г/мл читается: титр соляной кислоты ( или хлороводородной кислоты ) по HCl равен 0, 0023 г/мл. Это означает, что каждый 1 мл этого раствора соляной кислоты содержит 0, 0023 г HCl или 2, 3 мг в 1 мл.

Точка эквивалентности в методе нейтрализации определяется по изменению окраски индикатора. Достигнув точки эквивалентности, титрование прекращают. По затраченному объему титранта и его концентрации вычисляют результат анализа.

Расчеты концентрации Mолярная концентрация— количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора. Молярная концентрация в системе СИ измеряется в моль/м³, однако на практике её гораздо чаще выражают в моль/л или ммоль/л. CM=n/V n — количество растворённого вещества, моль; V — общий объём раствора, л.

Нормалдьная концентрация - количество эквивалентов данного вещества в 1 литре раствора. Нормальную концентрацию выражают в моль*экв/л или г*экв/л (имеется в виду моль эквивалентов). CH=CN=z*CM=z*n/V=1/fэкв*n/V n — количество растворённого вещества, моль; V — общий объём раствора, литров; z — число эквивалентности (фактор эквивалентности ).

Моляльная концентрация количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя. Измеряется в молях на кг, также распространено выражение в «моляльности» . m= n/m 2 n — количество растворённого вещества, моль; m 2 — масса растворителя, кг.

Задача 2. Какой объем 1 М раствора серной кислоты надо взять, чтобы получить 0, 5 л 0, 1 М H 2 SO 4?

Задача 2 ([1], № 4. 23). Определите массу раствора с массовой долей (Сu. SО 4) 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 500 г с массовой долей (Сu. SО 4) 2%. m(H 2 O) = ?

Решение: V 1 • с1 = V 2 • с2, V 1 • 1 = 0, 5 • 0, 1; V 1 = 0, 05 л, или 50 мл. Ответ. V 1 = 50 мл.

Решение: m 1(р-ра) • 1 = m 2(р-ра) • 2, m 1(р-ра) • 0, 1 = 500 • 0, 02. Отсюда m 1(р-ра) = 100 г. Найдем массу добавляемой воды: m(H 2 O) = m 2(р-ра) – m 1(р-ра), m(H 2 O) = 500 – 100 = 400 г. Ответ. m 1(р-ра) = 100 г, m(H 2 O) = 400 г.