Завдання 5. Приготування розчину крохмалю

Зважують 0,5 г так званого “розчинного крохмалю” і добре розтирають його з невеликою кількістю холодної води. Отриману пасту вливають в 100 см³ киплячої води, кип’ятять ще близько 2 хвилин (поки розчин не стане прозорим) і фільтрують гарячим. Розчини крохмалю є нестійкими, для збільшення стійкості додають в момент приготування декілька міліграм HgI₂.

Одна крапля 0,02н розчину йоду, додана до 50 см³ води, що містить 2-3 см³ крохмалю, повинна забарвлювати розчин у синій колір. Якщо забарвлення отримується не синім, а фіолетовим або бурим, то це вказує на непридатність крохмалю як індикатора.

 

Завдання 6. Йодометричне визначення відновників

Методом прямого титрування

Метод прямого титрування розчином йоду використовується для визначення сильних відновників, наприклад Na₂S₂O₃. Нехай потрібно визначити масову долю натрію тіосульфату в технічному зразку солі Na₂S₂O₃•5Н₂О. Точну наважку цього зразку масоюmзважують на аналітичних терезах, розчиняють у мірній колбі, розчин перемішують.

Масу наважки розраховують так, щоб отримати приблизно 0,02н розчин:

В конічну колбу переносять піпеткою 25 см³ цього розчину і титрують робочим розчином йоду, налитим в бюретку. Як індикатор використовують розчин крохмалю (приблизно 2-5 см³). У момент еквівалентності розчин забарвиться в синій колір від однієї краплі розчину йоду. Забарвлення не повинне зникати протягом 1 хвилини.

За даними титрування розраховують концентрацію натрію тіосульфату в розчині і масову частку Na₂S₂O₃в досліджуваному зразку:

Вміст Na₂S₂O₃в наважці розраховують за формулою:

Масова частка натрію тіосульфату в аналізованому зразку:

 

Завдання 7. Визначення сульфітів методом

Зворотнього титрування

Визначення основане на реакції:

SO₃^2- + I₂ + H₂O = SO₄^2- + 2I^- + 2H⁺.

Пряме титрування в даному випадку дає неточні результати. Тому використовують метод зворотнього титрування. При цьому натрію сульфіт спочатку обробляють точно виміряним, надлишковим об’ємом титрованого розчину йоду, надлишок якого потім відтитровують тіосульфатом. Молярна маса еквіваленту SO₃^2-(М) = 40 г/моль.

Отриманий у мірній колбі розчин (з невідомим вмістом SO₃^2-) доводять до мітки дистильованою водою, добре перемішують. Піпеткою переносять 25 см³ цього розчину в конічну колбу і додають точно виміряний об’єм (40-50 см³) титрованого розчину йоду. Колбу накривають годинниковим склом і залишають у темноті. Через декілька хвилин надлишок йоду відтитровують розчином тіосульфату, використовуючи як індикатор крохмаль.

Приклад. Після додавання до 25 см³ досліджуваного розчину 40 см³ титрованого 0,01986н розчину йоду, на титрування залишку йоду йде 15,1 см³ 0,02215н розчину натрію тіосульфату. Обраховують, який об’єм йоду відповідає об’єму витраченого натрію тіосульфату:

Таким чином, на реакцію з сульфітом пішло V²(I₂) = 40 – 16,84 = 23,16 см³ розчину йоду. Звідси обчислюють концентрацію розчину сульфіту і його вміст в отриманому розчині:

 

 

Завдання 8. Визначення формаальдегіду у формаліні

Метод грунтується на оксидації формальдегіду розчином йоду в лужному середовищі за такими рівняннями:

NaOH + I₂ → NaIO + NaI + H₂O;

HCOH + NaIO → HCOOH + NaI + H₂O.

Надлишок гіпойодиту в присутності йонів йоду потім руйнують додаванням кислоти з виділенням вільного йоду:

2H⁺ + IO^- + I^- → I₂ + H₂O,

який відтитровують стандартним розчином натрію тіосульфату.

Точну наважку 1-2 г формаліну розбавляють водою в мірній колбі на 500 см³. До 10 см³ розчину додають 25 см³ 0,05н розчину йоду і краплями 4н розчин натрію гідроксиду до одержання ясно-жовтого розчину. Після 10-хвилинного стояння розчин підкислюють хлоридною кислотою і виділений йод титрують розчином тіосульфату в присутності крохмалю. 1 см³ 0,1н розчину йоду відповідає 1,5 мг формальдегіду.

 

Завдання 9. Визначення аскорбінової кислоти

Близько 0,01 г препарату (точна наважка) розчиняють у 5-10 см³ води і титрують 0,05н розчином йоду в присутності крохмалю до появи стійкого синього кольору. 1 см³ 0,1н розчину йоду відповідає 0,008806 г аскорбінової кислоти.

 

ЛІТЕРАТУРA

1.Аналітична хімія: Навчальний посібник/ О.М.Гайдукевич, В.В.Болотов, Ю.В.Сич та ін. –Х.: Основа, Видавництво НФАУ, 2000. –432 с.

2.Пономарев В.Д. Аналитическая химия: В двух ч. –М.: Высшая школа, 1982. –Ч.1. –304 с; Ч.2. –303 с.

3.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.

4.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Общие теоретические основы. Качественный анализ. М.: Высшая школа, 2001. –604 с.

5.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Количественный анализ. Физико-химические методы анализа -М.: Высшая школа, 2001. –645 с.

6.Конспект лекцій.

7.Основы аналитической химии: В 2-х кн. Учеб. для вузов/ Ю.А.Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И.Фадеева и др. –М.: Высшая школа, 1996. –Кн.1. –383 с.; Кн.2. –461 с.

8.Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Химия, 1990. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –460 с.

9.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. –М.: Химия, 1989. –447 с.

10.Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. –М.: Высшая школа, 1991. –256с.

11.Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии: В 2-х кн. –М.: Мир, 1979. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –430 с.

12.Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Высшая школа, 1989. –Кн.1. –319 с.; Кн.2. –383 с.

13.Державна Фармакопея України. –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –Доповнення 1. -2004. -520 с.

14.Кількісний аналіз. Титриметричні методи аналізу / В.В.Петренко, Л.М.Стрілець, С.О.Васюк – Запоріжжя, 2006. -215 с.

ЗАНЯТТЯ №24

 

ТЕМА: Оксидаційно-відновне титрування. Броматометрія та йодатометрія. Приготування стандартних розчинів, визначення їх концентрації. Визначення вмісту речовин у препаратах. Контрольна задача.

АКТУАЛЬНІСТЬ: Вміння визначати кількісний вміст різних речовин методами броматометрії та йодатометрії дає можливість застосовувати отримані навики при вивченні фармацевтичного, фітохімічного та хіміко-токсикологічного аналізу, є необхідними умовами для аналізу речовин і правильного трактування одержаних результатів досліджень.

 

НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ: Освоєння методики кількісного визначення вмісту різних речовин методом йодиметрії за допомогою виготовлених титрантів.

 

ЗНАТИ: -техніку виконання операцій в кількісному титриметричному

аналізі;

-розрахунки процентного вмісту досліджуваної речовини за

результатами аналізу;

-правила титрування в броматометрії та йодатометрії;

-вихідні речовини для виготовлення стандартних розчинів;

-розрахунки величини наважки при виготовленні стандартних

розчинів.

 

ВМІТИ: -проводити розрахунки молярної маси еквіваленту речовини

при виготовленні розчинів;

-встановлювати точку кінця титрування;

-виготовити стандартні розчини;

-проводити титрування речовин методами броматометрії та

йодатометрії, дотримуючись умов титрування;

-володіти технікою та методиками прямого та зворотнього

титрування;

-кількісно визначати речовини, які застосовуються у фармації,

методами броматометрії та йодатометрії;

-робити висновки з результатів аналізу і оформляти їх у

вигляді протоколу.

 

САМОСТІЙНА ПОЗААУДИТОРНА РОБОТА

1.Які можуть бути помилки в методі броматометричного титрування? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

2.Основи оксидаційно-відновного титрування.

3.В чому суть методів броматометрії та йодатометрії? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

4.Які органічні та неорганічні речовини можна визначати методом броматометрії?

5.Що таке пряме титрування, зворотнє титрування (титрування за залишком) та титрування за заміщенням?

6.Чому дорівнює молярна маса еквіваленту калію бромату? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

7.Індикатори броматометричного титрування.

8.Розрахувати масу наважки йоду, що необхідна для приготування 1,5 дм³ розчину йоду.

9.Розрахувати молярність, титр і титр з йодом розчину натрію тіосульфату, якщо на титрування йоду, що виділився при додаванні до наважки 0,1020 г K₂Cr₂O₇ надлишку KI, витрачено 20,05 см³ Na₂S₂O₃.

10.Визначити кількість хлору в 1 дм³ води, якщо на титрування йоду, що виділився при додаванні до 50,00 см³ надлишку KI, витрачено 20,12 см³ 0,1010М розчину натрію тіосульфату.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.Можливості броматометричного та йодатометричного методів аналізу. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

2.Способи індикації кінцевої точки титрування в методах броматометрії та йодатометрії.

3.Наведіть приклади броматометричних визначень, напишіть відповідні реакції.

4.Які реакції оксидації-відновлення називають індукованими? Наведіть приклади таких реакцій.

5.Чи можна передбачити, які речовини у даній реакції будуть оксидниками, а які відновниками, якщо відомі стандартні оксидаційно-відновні потенціали? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

6.Напишіть рівняння Нернста для розрахунку величини оксидаційно-відновного потенціалу.

7.Помилки у методах редоксиметрії.

8.Криві титрування методів редоксиметрії.

9.Як залежить величина оксидаційно-відновного потенціалу від концентрації оксидника і відновника?

10.Індикатори методів редоксиметрії та їх класифікація. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

11.Зворотні та незворотні індикатори. Наведіть приклади їх застосування у методах редоксиметрії.

12.Які вимоги до реакцій, що можуть використовуватися в оксидаційно-відновному титруванні?

13.Використання броматометрії та йодатометрії в аналізі лікарських речовин. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

14.Чому дорівнює титр 0,1055М розчину калію бромату: а) за арсену (III) оксидом; б) за Стибієм (III).

15.Знайдіть масу Стибію (III) в даній наважці Sb₂O₃, якщо на титрування її витратили 25,10 см³ 0,05М розчину калію бромату.

16.Визначити масову частку аскорбінової кислоти, якщо на титрування маси наважки 0,3975 г витрачено 19,45 см³ розчину йоду.

17.Розрахувати масу наважок KI та KIO₃, що необхідні для приготування 0,5 дм³ 0,1М розчину йоду монохлориду.

18.Розрахувати молярність розчину йоду монохлориду, виправочний коефіцієнт до молярності (К), якщо на титрування 20,00 см³ цього розчину витрачено 20,45 см³ 0,1015М розчину натрію тіосульфату

19.Визначити масову частку бутадіону в препараті, якщо на титрування наважки масою 0,2895 г витрачено 18,70 см³ 0,1010М розчину йоду монохлориду.

20.На титрування наважки стрептоциду масою 1,274 г в кислому середовищі в присутності калію броміду витратили 21,05 см³ 0,0987 моль/дм³ розчину калію бромату. Розрахувати масову частку стрептоциду в препараті.

21.Скільки грамів HCl міститься в 250 см³ розчину хлоридної кислоти, якщо на титрування йоду, що виділився з 25,00 см³ розчину суміші KIO₃ + KI витрачено 24,00 см³ 0,02100 моль/дм³ розчину натрій тіосульфату.

22.Для броматометричного визначення As₂O₃ в препараті приготували 60 см³ розчину, в якому розчинили наважку масою 0,1014 г. На титрування 20 см³ цього розчину використали 6,80 см³ стандартного розчину калій бромату з титром по As₂O₃ рівним 0,004956 г/см³. Розрахуйте масу Арсену (III) оксиду та масову частку його в препараті.

 

САМОСТІЙНА АУДИТОРНА РОБОТА

1.Ознайомитись з методами броматометрії та йодатометрії за допомогою дослідів, описаних у даних методичних вказівках.

2.Виготовляти стандартні розчини методів броматометрії та йодатометрії.

3.Виконати лабораторні роботи, вказані в цих методичних матеріалах.

4.Оформити та захистити протокол.

5.Відповідати на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

6.Розв'язувати розрахункові задач, запропоновані викладачем.

Експериментальна частина

Застосування калію бромату та калію йодату в процесах оксидації та відновлення грунтується на реакціях взаємодії цих речовин з бромідами та йодидами за наступними рівняннями:

BrO₃^- + 5Br^- + 6H⁺ → 3Br₂ + 3H₂O.

IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ → 3I₂ + 3H₂O.

Виділені при цьому вільні галогеніди можуть бути використані для руйнування деяких азобарвників, для бромування і йодування багатьох органічних сполук.

 

Завдання 1. Приготування 0,1н розчину калію бромату(калію йодату). Стандартизація розчинів за натрію тіосульфатом

Калію бромат (калію йодат) може бути легко очищений і звільнений від наявного в ньому калію броміду (калію йодиду) багаторазовою перекристалізацією з води. Препарат не містить кристалізаційної води і може бути просушений без розкладу при температурі 180˚С. Однак він часто містить сліди броміду.

Для випробовування на чистоту 5 см³ 1%-го розчину змішують з 0,5 см³ 20%-го розчину сульфатної кислоти і кількома краплями 0,1%-го розчину метилового оранжевого. При цьому рожевий колір розчину не повинен зникати протягом 2 хвилин. Якщо колір зникає швидко, то бромат необхідно знову перекристалізувати і висушити. Для приготування 0,1М розчину наважку калію бромату (2,8 г) зважують на аналітичних терезах і розчиняють у воді в мірній колбі на розрахований об’єм (1 дм³). Переливають у посуд для зберігання розчину.

Стандартизацію проводять йодиметричним методом за способом заміщення. Аліквотну частину приготованого розчину калію бромату (калію йодату) піпеткою переносять у колбу з притертим корком, додають приблизно 100 см³ води, 5 см³ розчину хлоридної кислоти, 10 см³ розчину калію йодиду, закривають корком, збовтують і залишають на 5 хвилин у захищеному від світла місці. Йод, який виділився, титрують стандартним розчином натрію тіосульфату до світло-жовтого забарвлення, потім додають 2-3 см³ розчину крохмалю і синій розин титрують до обезбарвлення. Титрування повторюють до одержання відтворюваних результатів. Обчислюють молярну концентрацію розчину калію бромату.

 

Завдання 2. Визначення фенолу та його похідних

Броматометрія має велике значення в органічному аналізі. Так, речовини, що містять групи OH^-, NH₂^-, NO₂^- легко бромуються, утворюючи відповідні бромпохідні. Фенол, наприклад, вступаючи в реакцію з бромом, дає трибромфенол:

C₆H₅OH + 3Br₂ → C₆H₂Br₃OH + 3HBr.

Аналогічно поводяться і крезоли. Анілін у таких же умовах утворює триброманілін, причому реакція відбувається кількісно і до кінця.

 

Хід аналізу

До 25 см³ 0,01М розчину фенолу в склянці з притертим корком додають 25 см³ 0,1н розчину калію бромату, 0,5 г калію броміду і 10 см³ 20%-го розчину сульфатної кислоти. Після 10 хвилин стояння до суміші додають 1 г калію йодиду, збовтують і виділений йод титрують 0,05н розчином тіосульфату в присутності крохмалю. Різниця дорівнює вмісту фенолу в розчині. 1 см³ 0,1н розчину калію бромату відповідає 0,001568 г фенолу.

 

Завдання 3. Визначення Магнію реакцією

з 8-гідроксихіноліном

Розчин солі Магнію, що містить 15-20 мг магнію, розбавляють водою до 100 см³ в конічній колбі місткістю 250 см³, до нього додають 3 г амонію хлориду і 5 мг концентрованого розчину аміаку, потім нагрівають до 60˚С. До гарячого розчину доливають швидко краплями, при постійному перемішуванні, 4%-й спиртовий розчин 8-гідроксихіноліну. При цьому випадає блідо-жовтий осад магнію гідроксихіноляту. Додавання реактиву продовжують доти, поки розчин над осадом не стане жовтим. Після охолодження розчин фільтрують, а осад промивають гарячою водою.

Промитий осад на фільтрі розчиняють у теплій розбавленій хлоридній кислоті, підставляючи колбу, в якій було проведено осадження, додають 1-2 г калію бромату (25-30 см³ 0,1н розчину) і добре розмішують. Потім додають 1 г калію йодиду і виділений йод титрують 0,05н розчином тіосульфату в присутності крохмалю. Різниця становитиме вміст Магнію в розчині. 1 см³ 0,1н розчину калію бромату відповідає 0,001216 г Магнію.

Осадженню Магнію заважає кальцій, а також інші метали, які в аміачному середовищі утворюють з 8-гідроксихіноліном аналогічні малорозчинні сполуки гідроксихінолятів металів. Тому їх відокремлюють попередньо у вигляді оксалатів.

 

Завдання 4. Визначення масової частки

стрептоциду у препараті

Розраховану точну наважку стрептоциду переносять у колбу для титрування і розчиняють у 60 см³ 2М розчину сульфатної кислоти. До приготованої суміші додають 15 см³ розчину калію броміду, 5 крапель розчину метилового оранжевого і повільно, при енергійному помішуванні, титрують стандартним розчином калію бромату до обезбарвлення рожевого кольору розчину. Титрування повторюють до одержання відтворюваних результатів. Розраховують масову частку стрептоциду.

 

Завдання 5. Титрування калію йодатом

Титрування калію йодатом у середовищі сильної хлоридної кислоти грунтуєтся на реакції:

IO₃^- + 6H⁺ + 4е → I⁺ + 3H₂O.

При титруванні розчином калію йодату таких відновників, як наприклад, сполуки тривалентного Арсену, Стибію, йодиди в присутності органічного розчинника спочатку виділяється елементний йод. Кількість йоду, що виділяється в процесі титрування, зростає, колір шару органічного розчинника (хлороформ, карбону тетрахлорид) стає дедалі інтенсивнішим. При дальшому титруванні розчином калію йодату і при енергійному збовтуванні колір шару органічного розчинника починає поступово слабшати і зникає в кінці реакції (настає повне знебарвлення органічного розчинника). При цьому елементний йод повністю оксидується йодатом у йоду хлорид:

IO₃^- + 6H⁺ + 2I₂ → 5I⁺ + 3H₂O.

При оксидації Арсену або Стибію реакція відбувається за таким рівнянням:

KIO₃ + 6HCl + 2SbCl₃ → 2SbCl₅ + ICl + KCl + 3H₂O.

Спосіб титрування відновників калію йодатом у середовищі хлоридної кислоти має ряд переваг: 1) метод дуже точний, кінець реакції визначається дуже різко і з великою чутливістю; 2) калію йодат утворюється легко в хімічному стані і його титровані розчини виготовляються безпосереднім розчиненням наважки речовини у воді.

Розчини KIO₃ стійкі і їх титр не змінюється протягом великого проміжку часу. Присутність таких органічних речовин, як ацетатна кислота, формальдегід, етиловий спирт не заважає титруванню. Щодо цього, даний метод вигідно відрізняється від перманганатометрії та йодиметрії.

 

Хід аналізу

Певний об’єм досліджуваного розчину вміщують у колбу місткістю 200 см³, з добре притертим корком, туди ж додають 5 см³ хлороформу і таку саму кількість хлоридної кислоти (густина 1,19 г/см³), щоб концентрація HCl в кінці титрування становила не менш як 10-12 %. Розчин титрують 1/60-молярним розчином калію йодату. Після кожної доданої порції розчину KIO₃ суміш добре збовтують. Титрування продовжують до повного знебарвлення органічного розчинника.

 

ЛІТЕРАТУРA

1.Аналітична хімія: Навчальний посібник/ О.М.Гайдукевич, В.В.Болотов, Ю.В.Сич та ін. –Х.: Основа, Видавництво НФАУ, 2000. –432 с.

2.Пономарев В.Д. Аналитическая химия: В двух ч. –М.: Высшая школа, 1982. –Ч.1. –304 с; Ч.2. –303 с.

3.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.

4.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Общие теоретические основы. Качественный анализ. М.: Высшая школа, 2001. –604 с.

5.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Количественный анализ. Физико-химические методы анализа -М.: Высшая школа, 2001. –645 с.

6.Конспект лекцій.

7.Основы аналитической химии: В 2-х кн. Учеб. для вузов/ Ю.А.Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И.Фадеева и др. –М.: Высшая школа, 1996. –Кн.1. –383 с.; Кн.2. –461 с.

8.Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Химия, 1990. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –460 с.

9.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. –М.: Химия, 1989. –447 с.

10.Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. –М.: Высшая школа, 1991. –256с.

11.Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии: В 2-х кн. –М.: Мир, 1979. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –430 с.

12.Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Высшая школа, 1989. –Кн.1. –319 с.; Кн.2. –383 с.

13.Державна Фармакопея України. –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –Доповнення 1. -2004. -520 с.

14.Кількісний аналіз. Титриметричні методи аналізу / В.В.Петренко, Л.М.Стрілець, С.О.Васюк – Запоріжжя, 2006. -215 с.

ЗАНЯТТЯ №25

 

ТЕМА: Осаджувальне титрування. Аргентометрія. Приготування стандартних розчинів та визначення їх концентрації і титру. Визначення концентрації галогенід-йонів методом аргентометрії. Контрольна задача.

АКТУАЛЬНІСТЬ: Вміння визначати кількісний вміст різних речовин методом аргентометрії дає можливість застосовувати отримані навики при вивченні фармацевтичного, фітохімічного та хіміко-токсикологічного аналізу, є необхідними умовами для аналізу речовин і правильного трактування одержаних результатів досліджень.

 

НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ: Освоєння методики кількісного визначення вмісту різних речовин методом аргентометрії за допомогою виготовлених титрантів.

 

ЗНАТИ: -техніку виконання операцій у кількісному титриметричному аналізі;

-розрахунки процентного вмісту досліджуваної речовини за

результатами аналізу;

-правила титрування в аргентометрії;

-вихідні речовини для виготовлення стандартних розчинів;

-індикатори методу аргентометрії;

-розрахунки величини наважки при виготовленні стандартних

розчинів.

 

ВМІТИ: -проводити розрахунки молярної маси еквіваленту речовини при

виготовленні розчинів;

-встановлювати точку кінця титрування;

-виготовити стандартні розчини;

-проводити титрування речовин методом аргентометрії,

дотримуючись умов титрування;

-володіти технікою та методиками прямого та зворотнього

титрування;

-кількісно визначати речовини, які застосовуються у фармації,

методом аргентометрії;

-робити висновки з результатів аналізу і оформляти їх у

вигляді протоколу.

 

САМОСТІЙНА ПОЗААУДИТОРНА РОБОТА

1.Який зв’язок між методами осадження і комплексоутворення? Наведіть приклади та запишіть у зошиті.

2.Основи осаджувального титрування.

3.Розрахунок розчинності, добутку розчинності та концентрації йонів важкорозчинного електроліту.

4.Які речовини можна визначати методами осадження та комплексоутворення? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

5.Як розраховувати розчинність малорозчинного електроліту? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

6.Як впливають однойменні та різнойменні йони, а також рН розчину на розчинність малорозчинних електролітів? Наведіть приклади.

7.Які індикатори застосовуються при аргентометричних визначеннях? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

8.В чому суть методу Мора? Які речовини можна визначати за допомогою цього методу?

9.Для титрування 10 г зразка натрію хлориду згідно методу Мора необхідно 15,78 см³ 0,1М розчину аргентуму нітрату. На титрування індикатору в «холостому досліді» витрачено 0.08 см³ титранту. Розрахуйте відсотковий вміст натрій хлориду в розчині.

10. 40 см³ 0,01М розчину натрію хлориду титрують 0,01М розчином аргентуму нітрату. Знаючи значення добутку розчинності аргентуму хлориду, розрахуйте величину рAg: а) після додавання 20 см³ 0,01М розчину аргентуму нітрату; б) після додавання 40 см³ 0,01М розчину аргентуму нітрату.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.Можливості аргентометричного методу аналізу.

2.Способи індикації кінцевої точки титрування в методі аргентометрії. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

3.Наведіть приклади аргентометричних визначень, напишіть відповідні реакції у зошиті для розв’язування задач.

4.Чому хлориди не титрують у присутності еозину як адсорбційного індикатора?

5.В чому суть методу титрування до рівного помутніння? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

6.Вимоги до реакцій, які лежать в основі методів осадження.

7.Чому при титруванні хлоридів за методом Мора осад аргентуму хромату випадає після утворення осаду аргентуму хлориду? В якому середовищі титрують галогеніди за методом Мора? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

8.Наведіть класифікацію титриметричних методів осадження за титрантами та індикаторами, що використовуються в кількісному аналізі. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

9.Які способи приготування титранту використовують в аргентометрії? Відповідь обгрунтуйте.

10.Що таке адсорбційні індикатори і який механізм їх дії?

11.Надайте порівняльну характеристику методів Мора та Фаянса-Ходакова за схемою:

· реакція, що покладена в основу методу;

· титрант методів, його приготування, зберігання;

· індикатори методів, їх якісна характеристика, механізм дії;

· умови титрування, їх обгрунтування;

· об’єкти аналізу, в тому числі, фармацевтичні препарати;

· переваги та недоліки методів.

12.На титрування 25,00 см³ розчину калій хлориду використано 34,00 см³ 0,1050 моль/дм³ розчину аргентуму нітрату. Розрахуйте титр розчину калію хлориду та титр аргентуму нітрату по калію хлориду.

13.Розрахуйте наважки, необхідні для приготування 250 см³ 0,1 моль/дм³ розчинів AgNO₃ і NH₄SCN.

14.Для 0,01 моль/дм³ та 0,1 моль/дм³ розчинів натрію йодиду розрахуйте та побудуйте криві титрування 0,01 моль/дм³ та 0,1 моль/дм³ розчином аргентуму нітрату. Зробіть висновок про вплив концентрації на величину стрибка титрування.

15.Розрахуйте масу наважки, необхідну для приготування 250 см³ 0,1М розчину аргентуму хлориду.

16.Скільки грамів калію хлориду міститься в 250 см³ розчину, якщо на титрування 25 см³ його використано 34 см³ 0,115М розчину аргентуму нітрату?

17.Помилки у методі аргентометрії.

18. 25 см³ розчину калію хлориду титрують 0,1М розчином аргентуму нітрату. Знаючи, що добуток розчинності аргентуму хлориду дорівнює 1,78•10^-10, розрахуйте величину рAg:

а) при додаванні 5 см³ 0,1М розчину аргентуму нітрату;

б) при додаванні 15 см³ 0,1М розчину аргентуму нітрату;

в) при додаванні 25 см³ 0,1М розчину аргентуму нітрату.

19.Обчислити нормальність розчину аргентуму нітрату, титр якого за натрію хлоридом дорівнює 0,002923 г/см³.

20.Обчислити нормальність розчину аргентуму нітрату, титр якого дорівнює 0,0170 г/см³.

21.На титрування 20 см³ NaCl витрачено 24,6 см³ 0,1М розчину аргентуму нітрату. Знайти вміст калію хлориду в 200 см³ розчину.

22.Наважку кухонної солі масою 1 г розчинили в мірній колбі місткістю 250 см³. На титрування 25 см³ отриманого розчину витрачено 16,65 см³ 0,1н розчину аргентуму нітрату. Визначити відсотковий вміст NaCl у кухонній солі.

23.З вихідного розчину калій йодиду об’ємом 100 см³ відібрали аліквоту 20,00 см³ і відтитрували стандартним 0,0238 моль/дм³ розчином аргентуму нітрату в присутності індикатору натрію еозинату до забарвлення осаду в червоний колір. На титрування використали 19,88 см³ розчину AgNO₃. Визначте концентрацію, титр і масу калій йодиду у вихідному розчині.

 

САМОСТІЙНА АУДИТОРНА РОБОТА

1.Ознайомитись з методом аргентометрії за допомогою дослідів, описаних в даних методичних вказівках.

2.Виготовляти стандартні розчини методу аргентометрії.

3.Виконати лабораторні роботи, вказані в цих методичних матеріалах.

4.Оформити та захистити протокол.

5.Відповідати на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

6.Розв'язувати розрахункові задач, запропоновані викладачем.

Експериментальна частина

Завдання 1. Приготування 0,1М розчину аргентуму нітрату

Найчастіше на практиці застосовують 0,1М розчин аргентуму нітрату. Для цього спочатку розраховують кількість AgNO₃ для одержання 1000 см³ такого розчину. M(AgNО₃) = 169,89 г/моль, число еквівалентності Z=1. Значить, його молекулярна маса еквіваленту дорівнює молекулярній масі, 1000 см³ розчину - 0,1моль AgNO₃.

Наважку із приблизною масою 1,6989 г аргентуму нітрату поміщають у мірну колбу і розчиняють у воді, доводячи до мітки водою. Розчин аргентуму нітрату зберігають у банці з темного скла.

 

Завдання 2. Приготування 0,01М розчину натрію хлориду

Розчин вихідної речовини – натрію хлориду – готують з наважки солі. Теоретично для приготування 200 см³ 0,01М розчину маса наважки повинна дорівнювати:

Кількість натрію хлориду, близьку до розрахованої, точно зважують на аналітичних терезах і кількісно переносять у мірну колбу. Наважку солі розчиняють у невеликому об’ємі дистильованої води, доводять об’єм до мітки водою і добре перемішують.

 

Завдання 3. Стандартизація 0,1М розчину аргентуму нітрату

за натрію хлоридом

Для того, щоб на титрування пішло не більше 25 см³ розчину, необхідно взяти відповідну наважку натрію хлориду:

де V – об’єм титранта в см³,

58,45 – молярна маса еквіваленту NaCl.

Висушений натрію хлорид поміщають у зважений бюкс. Зважують на технічних терезах обчислену кількість цієї солі, потім наважку точно зважують на аналітичних терезах. Наважку солі обережно висипають в конічну колбу і обмивають бюкс 20-25 см³ дистильованої води. Титр розчину аргентуму нітрату за натрію хлоридом встановлюють методом прямого титрування в присутності індикатора – калію хромату.

Для цього приготований розчин AgNO₃ наливають у бюретку. До наважки NaCl, що знаходиться в конічній колбі і розчинений у 25 см³ води додають 1-2 см³ 0,02н розчину K₂CrO₄ і при енергійному перемішуванні титрують розчином AgNO₃. Незадовго до точки еквівалентності осад аргентуму хлориду коагулює і каламутний розчин над осадом стає прозорим. З цього моменту розчин доливають краплями, при сталому перемішуванні. В точці еквівалентності спостерігається перехід жовтого кольору розчину в червоний, внаслідок утворення забарвленого осаду аргентуму хромату. За результатами титрування визначають молярну концентрацію еквіваленту і титр розчину аргентуму нітрату.

 

Завдання 4. Визначення процентного вмісту Хлору

в зразку кухонної солі за методом Мора

Умови титрування за методом Мора:

· титрування проводять у нейтральному або слаболужному середовищі (рН = 6,3-10,5);

· в кислому середовищі розчиняється аргентуму хромат:

2Ag₂CrO₄ + 2H⁺ → 4Ag⁺ + Cr₂O₇^2- + H₂O.

· в лужному середовищі при рН ≥ 10,5 відбувається розклад титранту:

2Ag⁺ + 2OH^- → 2AgOH↓ → Ag₂O↓ + H₂O.

· в розчині повинні бути відсутні Pb²⁺, Ba²⁺, Bi³⁺ та інші йони, які утворюють осади з хромат-йоном, а також аніони, які осаджують йони Аргентуму.

Метод Мора застосовують для визначення хлорид- та бромід-йонів. Визначення йодид-йонів утруднено у зв’язку з їх сильною адсорбцією на поверхні осаду AgI.

Отриману пробу досліджують за допомогою універсального індикатора. Якщо проба має нейтральне середовище, то відбирають піпеткою 5 см³ проби для аналізу. Якщо середовище кисле, то пробу попередньо нейтралізують або виконують аналіз за методом Фольгарда.

У конічну колбу об’ємом 100 см³ вносять пробу аналізованої речовини, доливають 20 см³ дистильованої води і 0,5 см³ 10%-ного розчину калію хромату. У бюретку наливають розчин аргентуму нітрату, приливають невеликими порціями до аналізованої проби, сильно збовтуючи розчин у колбі після доливання кожної чергової порції робочого розчину. Незадовго до точки еквівалентності осад аргентуму хлориду коагулює і розчин над осадом стає прозорим. З цього моменту доливають повільніше, краплями, постійно збовтуючи розчин. У точці еквівалентності спостерігається перехід жовтого кольору в червоний внаслідок утворення забарвленого осаду аргентуму хромату.

Приклад. Для приготування 250 см³ 0,01н розчину натрію хлориду взяли наважку 0,1627 г; на титрування 25 см³ отриманого розчину пішло 12,1 см³ 0,0102н робочого розчину аргентуму нітрату. Визначити процентний вміст Хлору в зразку кухонної солі.

Обраховуєм нормальність приготованого розчину:

Маса Хлору у наважці:

Процентний вміст Хлору в аналізованому зразку:

 

Завдання 5. Визначення масової частки натрію хлориду в

препараті за методом Фаянса-Ходакова

Умови титрування за методом Фаянса-Ходакова:

· титрування з флуоресцеїном проводять при рН = 7-10 (визначають Cl^-, Br^-, I^-, SCN^- -йони), з еозином – при рН = 2 (визначають Br^-, I^-, SCN^--йони; при визначенні хлорид-йонів еозин не використовують, тому що зміна забарвлення осаду відбувається до досягнення точки еквівалентності);

· осад повинен мати максимальну поверхню, тобто мати вигляд колоїдних частинок, для чого до розчину, що титрують, додають захисні колоїди: крохмаль, декстрин тощо;

· йони індикатора повинні адсорбуватись осадом значно слабше, ніж досліджувані йони, щоб запобігти одержання занижених результатів.

Метод Фаянса оснований на прямому титруванні галогенідів та SCN^- -йонів стандартним розчином AgNO₃ у присутності адсорбційних індикаторів.

Титрування хлоридів у присутності флуоресцеїну проводять у нейтральному та слаболужному середовищі. При підвищенні концентрації йонів Гідрогену флуоресцеїн, який є кислотою (HInd), дисоціює. Тому концентрація Iпd^- йонів стає дуже малою. В лужному розчині осаджується Ag₂O. В помірковано-кислому середовищі звичайно титрують у присутності інших індикаторів: дихлорфлуоресцеїну і еозину. Титрування в кислому середовищі вигідно відрізняється від титрування в нейтральних розчинах, оскільки дає можливість провести визначення в присутності солей, які розкладаються водою з утворенням осадів гідроксидів і оксихлоридів (Al³⁺, Fe³⁺ та ін.).

Обчислену наважку натрію хлориду кількісно переносять у мірну колбу і розчиняють у невеликому об’ємі води. Після розчинення наважки доводять об’єм розчину до мітки і добре перемішують. Якщо аналізують готовий розчин хлориду, то операції розрахунку і розчинення наважки опускають. В цьому випадку пробу аналізованого розчину просто розбавляють дистильованою водою в мірній колбі до мітки. Для визначення хлориду відбирають аліквотні частини досліджуваного розчину (по 25 см³), переносять їх в конічні колби, додають 5 крапель розчину флуоресцеїну і одержаний зелений розчин титрують стандартним розчином AgNO₃, безперервно перемішуючи.

В міру додавання краплями розчину AgNO₃ суміш, що титрується, мутніє. Біля точки еквівалентності спостерігається часткова коагуляція колоїдного осаду AgCl. В цей момент титрують ще більш уважно і обережно, сильно перемішуючи вміст колби. Титрування закінчують, коли білий осад AgCl забарвлюється в червоний колір. Титрування виконують 2-4 рази і, отримавши три результати, які сходяться, обчислюють результати аналізу.

 

Завдання 6. Визначення масової частки калію йодиду в

препараті за методом Фаянса-Ходакова

Розраховану точну наважку калію йодиду, попередньо висушеного при температурі 110˚С протягом 4 годин, розчиняють у колбі для титрування в 15-20 см³ води, додають 2 см³ ацетатної кислоти, 5 крапель розчину еозину і титрують стандартним розчином аргентуму нітрату до зміни забарвлення осаду з жовтого в рожеве. Титрування повторюють до одержання відтворюваних результатів. Розраховують масову частку калію йодиду.

 

ЛІТЕРАТУРA

1.Аналітична хімія: Навчальний посібник/ О.М.Гайдукевич, В.В.Болотов, Ю.В.Сич та ін. –Х.: Основа, Видавництво НФАУ, 2000. –432 с.

2.Пономарев В.Д. Аналитическая химия: В двух ч. –М.: Высшая школа, 1982. –Ч.1. –304 с; Ч.2. –303 с.

3.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.

4.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Общие теоретические основы. Качественный анализ. М.: Высшая школа, 2001. –604 с.

5.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Количественный анализ. Физико-химические методы анализа -М.: Высшая школа, 2001. –645 с.

6.Конспект лекцій.

7.Основы аналитической химии: В 2-х кн. Учеб. для вузов/ Ю.А.Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И.Фадеева и др. –М.: Высшая школа, 1996. –Кн.1. –383 с.; Кн.2. –461 с.

8.Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Химия, 1990. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –460 с.

9.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. –М.: Химия, 1989. –447 с.

10.Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. –М.: Высшая школа, 1991. –256с.

11.Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии: В 2-х кн. –М.: Мир, 1979. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –430 с.

12.Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Высшая школа, 1989. –Кн.1. –319 с.; Кн.2. –383 с.

13.Державна Фармакопея України. –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –Доповнення 1. -2004. -520 с.

14.Кількісний аналіз. Титриметричні методи аналізу / В.В.Петренко, Л.М.Стрілець, С.О.Васюк – Запоріжжя, 2006. -215 с.

ЗАНЯТТЯ №26

 

ТЕМА: Осаджувальне титрування. Роданометрія. Приготування стандартних розчинів та визначення їх концентрації і титру. Визначення концентрації галогенід-йонів методом роданометрії. Контрольна задача.

АКТУАЛЬНІСТЬ: Вміння визначати кількісний вміст різних речовин методом роданометрії дає можливість застосовувати отримані навики при вивченні фармацевтичного, фітохімічного та хіміко-токсикологічного аналізу, є необхідними умовами для аналізу речовин і правильного трактування одержаних результатів досліджень.

 

НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ: Освоєння методики кількісного визначення вмісту різних речовин методом роданометрії за допомогою виготовлених титрантів.

 

ЗНАТИ: -техніку виконання операцій у кількісному титриметричному аналізі;

-розрахунки процентного вмісту досліджуваної речовини за

результатами аналізу;

-правила титрування в роданометрії;

-вихідні речовини для виготовлення стандартних розчинів;

-індикатори методу роданометрії;

-розрахунки величини наважки при виготовленні

стандартних розчинів.

 

ВМІТИ: -проводити розрахунки молярної маси еквіваленту речовини

при виготовленні розчинів;

-встановлювати точку кінця титрування;

-виготовити стандартні розчини;

-проводити титрування речовин методом роданометрії,

дотримуючись умов титрування;

-володіти технікою та методиками прямого та зворотнього

титрування;

-кількісно визначати речовини, які застосовуються у фармації,

методом роданометрії;

-робити висновки з результатів аналізу і оформляти їх у

вигляді протоколу.

 

САМОСТІЙНА ПОЗААУДИТОРНА РОБОТА

1.Який зв’язок між методами осадження і комплексоутворення? Наведіть приклади.

2.В чому суть методів осадження в кількісному аналізі? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

3.Які речовини можна визначати методами осадження та комплексоутворення?

4.Як розраховувати розчинність малорозчинного електроліту? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

5.Як впливають однойменні та різнойменні йони, а також рН розчину на розчинність малорозчинних електролітів? Наведіть приклади.

6.Які індикатори застосовуються при роданометричних визначеннях? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

7.Приготування та умови зберігання титрантів у методі роданометрії.

8.В чому суть методу Фольгарда? Які речовини можна визначати за допомогою цього методу?

9.Який вміст аргентуму містить препарат, якщо після розчинення його наважки масою 0,3000 г в нітратній кислоті на титрування отриманого розчину використано 14,55 см³ 0,1000 моль/дм³ розчину амонію роданіду?

10.Скільки грамів калій хлориду міститься в 250 см³ розчину, якщо на титрування 25,00 см³ його витрачено 14,25 см³ 0,1050 моль/дм³ розчину аргентуму нітрату?

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.Можливості роданометричного методу аналізу.

2.Способи індикації кінцевої точки титрування в методі роданометрії.

3.Наведіть приклади роданометричних визначень, напишіть відповідні рівняння реакцій.

4.Чому не можна титрувати йодиди за методом Мора, а хлориди – за методом Фольгарда?

5.В чому суть методу титрування до рівного помутніння? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

6.Як модифікують метод Фольгарда для визначення хлоридів? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

7.Які речовини можна визначати методом Фольгарда і в чому переваги даного методу?

8.Вимоги до реакцій, які лежать в основі методів осадження. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

9.Дайте хімічне пояснення механізму дії індикатора та умов проведення аналізу за методом Фольгарда.

10.Наведіть класифікацію титриметричних методів осадження за титрантами та індикаторами, що використовуються в кількісному аналізі. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

11.Які способи приготування титранту використовують у роданометрії? Відповідь обгрунтуйте.

12.В якому середовищі проводять титрування за методом Фольгарда і чому? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

13.Зазначте та обгрунтуйте можливі помилки при визначенні хлорид- та йодид-йонів непрямим методом Фольгарда. Які практичні заходи використовують для їх запобігання?

14.Визначити нормальність і титр розчину калію роданіду, якщо 34,5 см³ його еквівалентні 0,1725 г аргентуму нітрату.

15.Помилки у методі роданометрії.

16. 4,3210 г аргентуму нітрату розчинили в мірній колбі на 250 см³. На титрування 20 см³ цього розчину витратили 42,36 см³ амонію роданіду. Обчислити нормальність розчину NH₄SCN.

18.Визначити кількість аргентуму нітрату, еквівалентну 32,5 см³ 0,05н розчину амонію роданіду.

19.Розчин, який містить 0,1918 г натрію броміду обробили 25,00 см³ 0,1012М розчину аргентуму нітрату. На зворотнє титрування витрачено 14,80 см³ 0,01М розчину амонію роданду. Розрахуйте масову частку NaBr у препараті.

20.Скільки грамів хлориду містить досліджуваний розчин амоній хлориду, якщо на його титрування витрачено 20,50 см³ розчину аргентуму хлориду, титр якого по хлориду дорівнює 0,003515 г/см³?

21.Скільки грамів барій хлориду міститься в 250 см³ розчину, якщо після додавання до 25,00 см³ його 50,00 см³ 0,1050 моль/дм³ розчину аргентуму нітрату на зворотнє титрування використано 15,00 см³ 0,0980 моль/дм³ розчину амонію роданіду?

22.Розчин, який містить 2,1918 г препарату натрій броміду обробили 35,00 см³ 0,1090 моль/дм³ розчину аргентуму нітрату. На зворотнє титрування витрачено 25,45 см³ 0,050 моль/дм³ розчину амонію роданіду. Розрахувати масову частку натрій броміду в препараті.

 

САМОСТІЙНА АУДИТОРНА РОБОТА

1.Ознайомитись з методом роданометрії за допомогою дослідів, описаних в даних методичних вказівках.

2.Виготовляти стандартні розчини методу роданометрії.

3. Виконати лабораторні роботи, вказані в цих методичних матеріалах.

4.Оформити та захистити протокол.

5.Відповідати на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

6.Розв'язувати розрахункові задач, запропоновані викладачем.

 

Експериментальна частина

Завдання 1. Приготування 0,1М розчину амонію роданіду

Розчин амонію роданіду точної концентрації за наважкою речовини приготувати не можна, оскільки NH₄SCN є гігроскопічною сполукою. Тому спочатку готують розчин приблизно потрібної концентрації, а потім уже встановлюють титр приблизно 0,1М розчину NH₄SCN за стандартним розчином аргентуму нітрату.

Для приготування 1дм³ 0,1н розчину амонію роданіду необхідна (M(1/4 NH₄SCN)=76,12 г/моль) така наважка реактиву:

m(NH₄SCN) = 76,12•0,1 = 7,612 г.

Зважують на технічних терезах у зваженому боксі розраховану кількість амонію роданіду. Потім обережно переносять наважку через лійку у колбу місткістю 1 дм³. Туди ж наливають відміряний мірним циліндром необхідний об’єм дистильованої води. Вміст колби добре перемішують, а потім приступають до встановлення титру отриманого розчину.

 

Завдання 2. Стандартизація 0,1М розчину амонію роданіду

за стандартним розчином аргентуму нітрату

Стандартизацію проводять у присутності індикатора ферум-амоній сульфату (NH₄)[Fe(SO₄)₂]•12H₂O, який відрізняється від інших солей Феруму (III) найменшою схильністю до гідролізу та оксидації. При цьому відбуваються такі реакції:

Бюретку заповнюють розчином амонію роданіду. В конічну колбу поміщають точний об’єм (25 см³) раніше приготованого розчину AgNO₃відомої концентрації, до якого додають 2 см³ концентрованої нітратної кислоти і 2 см³ насиченого розчину індикатора. Титрування ведуть при енергійному перемішуванні. В міру приливання до титрованого розчину AgNO₃ стандартного розчину NH₄SCN в місці падіння крапель NH₄SCN з’являється червоне забарвлення, яке зникає при помішуванні вмісту колби. Незадовго до досягнення точки еквівалентності колір розчину переходить у оранжево-червоний. На цьому титрування закінчують і приступають до розрахунку результатів аналізу. Поправку на індикатор визначають відповідним контрольним дослідом.

Завдання 3. Визначення вмісту хлоридної кислоти в розчині

За методом Фольгарда

Роданометричний метод (метод Фольгарда) титриметричого аналізу оснований на застосуванні осаджувача титрованого розчину, що містить SCN^- – йони:

Роданометричний метод можна застосувати для визначення хлоридів, бромідів, йодидів, роданідів і йонів аргентуму.

Умови титрування за методом Фольгарда:

· титрування проводять в кислому середовищі, яке перешкоджає процесу гідролізу Fe (III).

· титруванню заважають солі Hg²⁺, які утворюють осад з SCN^- – йонами, а також F^- -йони, які дають міцний безбарвний комплекс з солями Fe (III).

Метод можна застосовувати для титрування кислих розчинів, оскільки осад AgSCN не розчиняється в кислотах. Ця особливість методу робить його дуже зручним при аналізі срібних сплавів, які розчиняють у кислотах і в кількісному визначенні галогенідів в сильнокислих розчинах, оскільки галогеніди у таких середовищах не можна титрувати за методом Мора або в присутності адсорбційних індикаторів (метод Фаянса).

Інші йони (Ba²⁺, Pb²⁺ та ін.), які перешкоджають визначенню за методом Мора, у більшості випадків не перешкоджають визначенню за методом Фольгарда.

Хлоридну кислоту за Фольгардом визначають способом зворотнього титрування. Відважують на аналітичних терезах наважку хлоридної кислоти такої величини, щоб після розчинення отримали розчин, приблизно рівний за концентрацією робочому розчину.

Відібравши піпеткою певний об’єм приготованого розчину хлоридної кислоти в конічну колбу, доливають надлишкову кількість розчину аргентуму нітрату, точну відміряну. Об’єм доданого розчину AgNO₃ повинен бути в 1,5-2 рази більшим, ніж потрібно для реакції. Оскільки осад аргентуму хлориду, що випав, тривалий час знаходиться в колоїдному стані, то для його коагуляції в колбу добавляють 5 см³ 6н розчину HNO₃. Після цього в колбу приливають 100 см³ дистильованої води, 2 см³ розчину індикатора і титрують відповідним розчином амонію роданіду.

Вміст колби перемішують обережними круговими рухами. Закінчують титрування, коли весь розчин, що титрується, забарвиться в червонуватий колір, який не зникає при збовтуванні протягом хвилини.

Кількість аргентуму нітрату, що прореагувала з HCl, обраховують за різницею між взятою кількістю AgNO₃ і кількістю AgNO₃, яка залишилась в надлишку. За результатами титрування визначають процентний вміст HCl у вихідному розчині.

Приклад. 0,2467 г HCl розчинили у мірній колбі на 100 см³. До 10 см³ цього розчину долили 16 см³ 0,0215н розчину AgNO₃. На титрування надлишку аргентуму нітрату використано 12,5 см³ 0,0198н розчину NH₄SCN. Визначити процентний вміст HCl у зразку.

Об’єм розчину AgNO₃, що вступив у реакцію з NH₄SCN:

Об’єм розчину AgNO₃, що вступив у реакцію з HCl:

16 – 11,41 = 4,59 см³.

Нормальність приготованого розчину HCl:

Маса HCl у взятій наважці:

Процентний вміcт HCl:

 

Завдання 4. Визначення вмісту NaBr в сухій солі

За методом Фольгарда

Наважку натрію броміду близько 0,25-0,26 г зважують на аналітичних терезах, переносять у мірну колбу на 250 см³, розчиняють у дистильованій воді, доливають водою до мітки і добре перемішують розчин.

Піпеткою, попередньо сполоснутою приготованим розчином натрію броміду, переносять 10 см³ розчину в колбу для титрування і приливають з бюретки точно відміряний об’єм розчину аргентуму нітрату, в 1,5-2 рази більший, ніж потрібно для повного осадження бромід-йонів.

До суміші приливають 5 см³ розчину HNO₃ і сильно збовтують до тих пір, поки AgBr не осяде на дно. Потім додають 2 см³ індикатора – ферум-амонійних галунів – і надлишок AgNO₃ відтитровують розчином амонію роданіду. На основі отриманих даних розраховують масову частку NaBr у сухій солі.

 

ЛІТЕРАТУРA

1.Аналітична хімія: Навчальний посібник/ О.М.Гайдукевич, В.В.Болотов, Ю.В.Сич та ін. –Х.: Основа, Видавництво НФАУ, 2000. –432 с.

2.Пономарев В.Д. Аналитическая химия: В двух ч. –М.: Высшая школа, 1982. –Ч.1. –304 с; Ч.2. –303 с.

3.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.

4.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Общие теоретические основы. Качественный анализ. М.: Высшая школа, 2001. –604 с.

5.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн.. Кн. 1. Количественный анализ. Физико-химические методы анализа -М.: Высшая школа, 2001. –645 с.

6.Конспект лекцій.

7.Основы аналитической химии: В 2-х кн. Учеб. для вузов/ Ю.А.Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И.Фадеева и др. –М.: Высшая школа, 1996. –Кн.1. –383 с.; Кн.2. –461 с.

8.Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Химия, 1990. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –460 с.

9.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. –М.: Химия, 1989. –447 с.

10.Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. –М.: Высшая школа, 1991. –256с.

11.Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии: В 2-х кн. –М.: Мир, 1979. –Кн.1. –480 с.; Кн.2. –430 с.

12.Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2-х кн. –М.: Высшая школа, 1989. –Кн.1. –319 с.; Кн.2. –383 с.

13.Державна Фармакопея України. –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –Доповнення 1. -2004. -520 с.

14.Кількісний аналіз. Титриметричні методи аналізу / В.В.Петренко, Л.М.Стрілець, С.О.Васюк – Запоріжжя, 2006. -215 с.

ЗАНЯТТЯ №27

 

ТЕМА: Комплексонометрія. Приготування стандартного розчину ЕДТА. Методика визначення катіонів комплексонометричним методом. Роздільний аналіз йонів кальцію і магнію в суміші. Визначення загальної твердості води. Контрольна задача.

АКТУАЛЬНІСТЬ: Вміння визначати кількісний вміст різних речовин методом комплексонометрії дає можливість застосовувати отримані навики при вивченні фармацевтичного, фітохімічного та хіміко-токсикологічного аналізу, є необхідними умовами для аналізу речовин і правильного трактування одержаних результатів досліджень.

 

НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ: Освоєння методики кількісного визначення вмісту різних речовин методом комплексонометрії за допомогою виготовлених розчинів трилону Б.

 

ЗНАТИ: -техніку виконання операцій у кількісному титриметричному аналізі;

-розрахунки процентного вмісту досліджуваної речовини за

результатами аналізу;

-правила титрування в комплексонометрії;

-вихідні речовини для виготовлення стандартних розчинів;

-індикатори методу комплексонометрії;

-застосування комплексонів як маскувальних засобів при

виділенні рідкісноземельних елементів;

-будову та номенклатуру комплексонів;

-розрахунки величини наважки при виготовленні

стандартних розчинів.

 

ВМІТИ: -проводити розрахунки молярної маси еквіваленту речовини

при виготовленні розчинів;

-встановлювати точку кінця титрування;

-виготовити стандартні розчини;

-проводити титрування речовин методом комплексонометрії,

дотримуючись умов титрування;

-володіти технікою та методиками прямого та зворотнього

титрування;

-кількісно визначати речовини, які застосовуються у фармації,

методом комплексонометрії;

-вибирати індикатори для комплексонометричного титрування

досліджуваних речовин;

-робити висновки з результатів аналізу і оформляти їх у

вигляді протоколу.

 

САМОСТІЙНА ПОЗААУДИТОРНА РОБОТА

1.У чому полягає механізм дії металохромних індикаторів при комплексонометричних визначеннях?

2.Основи комплексонометричного титрування.

3.Які сполуки називаються комплексонами? Що таке хелати? Напишіть формули внутрішньокомплексних сполук з комплексонами.

4.Які речовини можна визначати методом комплексонометрії? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

5.Визначення Цинку (II) та Феруму (III) комплексонометричним методом. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

6.Практичне застосування методу комплексонометрії.

7.Які індикатори застосовуються при комплексонометричних визначеннях? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

8.Приготування та умови зберігання титрантів в методі комплексонометрії.

9.Визначте молярну концентрацію еквіваленту, титр і титр розчину комплексону (II) (ЕДТА) по плюмбуму (II), якщо в цьому розчині міститься 8,4067 г комплексону (II) (М = 336,21 г/моль) в 1 дм³ розчину.

10.Для комлексонометричного аналізу препарату бісмуту (III) нітрату основного виготовили 200 см³ розчину, в якому розчинили 0,1100 г препарату. На титрування цього розчину використали 9,55 см³ розчину ЕДТА з титром по Ві₂О₃ рівним 0,01165 г/см³. Розрахуйте масу і масову частку (у %) Ві₂О₃ у вихідному розчині.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.Вимоги до реакцій, які лежать в основі методу комплексонометрії.

2.Виготовлення титрованого розчину трилону Б (комплексону III). Як встановити титр цього розчину?

3.Наведіть класифікацію титриметричних методів осадження за титрантами та індикаторами, що використовуються в кількісному аналізі. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

4.Які способи приготування титранту використовують у комплексонометрії? Відповідь обгрунтуйте.

5.Чому дорівнює фактор еквівалентності трилону Б при комплексонометричних визначеннях? Чому дорівнює молярна маса еквіваленту металу, який визначають комплексонометричним методом? Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

6.Визначення твердості води комплексонометричним методом. Відповідь обґрунтуйте та запишіть.

7.На титрування 25,00 см³ розчину, який містить ферум (II) та ферум (III) витрачається 13,70 см³ розчину трилону Б при рН = 2 і 29,60 см³ при рН = 6,0. Визначити концентрацію кожної з розчинених речовин у мг/см³.

 

САМОСТІЙНА АУДИТОРНА РОБОТА

1.Ознайомитися з методом комплексонометрії за допомогою дослідів, описаних в даних методичних вказівках.

2.Виготовляти стандартні розчини методу комплексонометрії.

3.Виконати лабораторні роботи, вказані в цих методичних матеріалах.

4.Оформити та захистити протокол.

5.Відповідати на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

6.Розв'язувати розрахункові задач, запропоновані викладачем.

 

Метод комплексонометрії заснований на взаємодії полідентантних лігандів-комплексонів з катіонами лужноземельних і важких металів з утворенням міцних, добре розчинних у воді внутрішньокомплексних сполук.

Як титранти використовуються розчини трилону Б 0,02 - 0,1 молярної концентрації, який утворює з катіонами ряду металів комплексні сполуки у співвідношенні 1:1, незалежно від валентності металу.

Стійкість комплексів катіонів металів з трилоном Б, в значній мірі, залежить від природи металу та рН середовища. Наприклад, йони Fe³⁺ з трилоном Б утворюють дуже стійкі комплекси і можуть бути визначені в кислому середовищі. Більшість катіонів в цих умовах утворюють менш стійкі комплексні сполуки, тому їх визначення проводять в присутності аміачного буферного розчину (рН = 9,5-10,0), який зв'язує йони водню, що утворюються внаслідок реакцій.

Для фіксування кінцевої точки титрування в комплексонометрії застосовують металохромні індикатори - органічні сполуки, які