Ім'я файлу: Методы осаждения в аналитической химии.docx
Розширення: docx
Розмір: 21кб.
Дата: 02.12.2022
скачати
Розширення: docx
Розмір: 21кб.
Дата: 02.12.2022
скачати
Методы осаждения в аналитической химии
Методы осаждения используют для определения неорганических соединений галогенидов, цианидов, тиоцианатов, растворимых солей серебра, среди которых NaCl, КВг, КI, AgNО3 и др. входят в состав лекарственных форм. Эти методы также применяют для определения лекарственных препаратов: димедрола гидрохло-рида, бромкамфоры, новокаина гидрохлорида и других. Титриметрические методы осаждения основаны на применении при титровании реакций, сопровождающихся образованием малорастворимых соединений. От гравиметрического метода осаждения они отличаются тем, что при титровании к определяемому веществу прибавляют эквивалентное количество осадителя в виде стандартного раствора. Содержание определяемого компонента (вещества) рассчитывают по величине объема титранта, израсходованного на осаждение определяемого вещества.
В аналитической химии известно много реакций, которые сопровождаются образованием малорастворимых соединений. Из них в количественном анализе могут быть использованы только те, которые отвечают следующим требованиям:
1. Реакция между определяемым веществом и стандартным раствором (титрантом) должна протекать в условиях, обеспечивающих образование осадка с минимальной растворимостью (S ≤10 -5 моль/дм3).
2. Реакция образования осадка должна протекать быстро, количественно, стехиометрично. При этом не должно наблюдаться образование пересыщенных растворов.
3. Должна быть возможность выбора индикатора для фиксирования конечной точки титрования.
4. Явления адсорбции и соосаждения не должны влиять на результаты определения.
Методы осаждения дают возможность количественно определять соединения, анионы которых образуют осадки с катионами:
- серебра Аg+ + Вr- ↔ AgВr↓
- ртути Hg22+ + 2Сl- ↔ Hg2Cl2↓
- бария Ва2+ + SO42- ↔ BaSO4↓
- свинца Pb2+ + CrO42- ↔ PcrO4↓
- цинка 3Zn22+ + 2К+ + 2[Fe(CN)6]22- ↔ Zn3К2[Fе(СN)6]2↓
Наиболее широко применяют методы, основанные на реакциях осаждения малорастворимых солей серебра:
Аg+ + Наl- ↔ AgНаl↓
где Наl- являются Сl, Br -, I - и др. Эти методы объединены в раздел титриметрического анализа, называемый аргентометрией.
В титриметрии применяют также метод меркурометрии, основанный на осаждении малорастворимых солей ртути (I), таких как Hg2C12, Hg2Br2, Hg2I2
Hg22+ + 2Сl- ↔ Hg2Cl2↓
Классификация методов осадительного титрования по используемому титранту:
Аргентометрия (АgNО3)
Меркурометрия (Нg2(NОз)2)
Тиоцианатометрия (КNСS или NH4NCS)
Сульфатометрия (H2SО4)
Хроматометрия (К2CrO4)
Гексацианоферратометрия (K4[Fe(CN)6])
Принцип аргентометрии
Аргентометрический титриметрический метод анализа основан на применении в качестве осадителя стандартного раствора серебра нитрата:
Аg+ + Наl- ↔ АgНаl↓
Титрант: Стандартный раствор 0,1 моль/дм3 серебра нитрата может быть приготовлен:
- как первичный стандартный раствор;
- вторичный стандартный раствор.
Для приготовления первичного стандартного 0,1 моль/дм3 раствора AgNО3 рассчитанную навеску химически чистой соли AgNО3 взвешивают на аналитических весах, переносят в мерную колбу, растворяют в дистиллированной воде, доводят объем раствора до метки, тщательно перемешивают и переносят в склянку из темного стекла.
При приготовлении вторичного стандартного раствора АgNО3 рассчитанную навеску соли взвешивают на технических весах, переносят через воронку в склянку из темного стекла, добавляют цилиндром необходимый объем дистиллированной воды и тщательно перемешивают. Полученный вторичный стандартный раствор AgNО3 стандартизуют по химически чистым стандартным веществам KCl или NaCl или же по их растворам.
Концентрация стандартных растворов серебра нитрата изменяется при длительном хранении. Причиной нестойкости растворов серебра нитрата является их светочувствительность, потому эти растворы следует хранить в склянках из темного стекла либо в посуде, обернутой черной бумагой или покрытой черным лаком, и в защищенном от света месте. Их концентрацию необходимо периодически проверять.
Методы аргентометрии
Метод Мора:
Титрант: AgNO3 – втор. станд. раствор
Стандартизация по перв. станд. раствору натрий хлорида NaCl методом пипетирования:
AgNO3 + NaCl = AgCl¯ + NaNO3
Индикатор - 5 % калий хромат K2CrO4 (до появления коричнево-красного аргентум хромата):
2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4¯+ 2KNO3
Определяемые вещества: хлориды Cl-, бромиды Br-.
Среда: рН
6,5-10,3.
Использование: количественное определение натрий хлорида, калий хлорида, натрий бромида, калий бромида и др.
Ограничения:
нельзя титровать кислые растворы: 2CrO42- + 2H+ = Cr2O72- + H2O
нельзя титровать в присутствии аммиака и др. ионов, молекул, которые могут выступать лигандами по отношению к ионам серебрав реакциях комплексообразования
нельзя титровать в присутствии многих катионов (Ba2+, Pb2+, и др.), которые образуют окрашенные осадки с хромат-ионами CrO42-
нельзя титровать в присутствии восстановителей, которые восстанавливают хромат-ионы CrO42- в ионы Cr3+
нельзя титровать в присутствии многих анионов (PO43-, AsO43-, AsO33-, S2- и др.), которые с ионами серебра дают окрашенные осадки
Метод Фаянса-Фишера-Ходакова
Титрант: AgNO3 – втор. станд. раствор
Стандартизация по перв. станд. раствору натрий хлорида NaCl методом пипетирования
Среда: рН
6,5-10,3 при определении хлоридов и рН
2,0-10,3 при определении бромидов и йодидов.
Методы осаждения в аналитической химии
Методы осаждения используют для определения неорганических соединений галогенидов, цианидов, тиоцианатов, растворимых солей серебра, среди которых NaCl, КВг, КI, AgNО3 и др. входят в состав лекарственных форм. Эти методы также применяют для определения лекарственных препаратов: димедрола гидрохло-рида, бромкамфоры, новокаина гидрохлорида и других. Титриметрические методы осаждения основаны на применении при титровании реакций, сопровождающихся образованием малорастворимых соединений. От гравиметрического метода осаждения они отличаются тем, что при титровании к определяемому веществу прибавляют эквивалентное количество осадителя в виде стандартного раствора. Содержание определяемого компонента (вещества) рассчитывают по величине объема титранта, израсходованного на осаждение определяемого вещества.
В аналитической химии известно много реакций, которые сопровождаются образованием малорастворимых соединений. Из них в количественном анализе могут быть использованы только те, которые отвечают следующим требованиям:
1. Реакция между определяемым веществом и стандартным раствором (титрантом) должна протекать в условиях, обеспечивающих образование осадка с минимальной растворимостью (S ≤10 -5 моль/дм3).
2. Реакция образования осадка должна протекать быстро, количественно, стехиометрично. При этом не должно наблюдаться образование пересыщенных растворов.
3. Должна быть возможность выбора индикатора для фиксирования конечной точки титрования.
4. Явления адсорбции и соосаждения не должны влиять на результаты определения.
Методы осаждения дают возможность количественно определять соединения, анионы которых образуют осадки с катионами:
- серебра Аg+ + Вr- ↔ AgВr↓
- ртути Hg22+ + 2Сl- ↔ Hg2Cl2↓
- бария Ва2+ + SO42- ↔ BaSO4↓
- свинца Pb2+ + CrO42- ↔ PcrO4↓
- цинка 3Zn22+ + 2К+ + 2[Fe(CN)6]22- ↔ Zn3К2[Fе(СN)6]2↓
Наиболее широко применяют методы, основанные на реакциях осаждения малорастворимых солей серебра:
Аg+ + Наl- ↔ AgНаl↓
где Наl- являются Сl, Br -, I - и др. Эти методы объединены в раздел титриметрического анализа, называемый аргентометрией.
В титриметрии применяют также метод меркурометрии, основанный на осаждении малорастворимых солей ртути (I), таких как Hg2C12, Hg2Br2, Hg2I2
Hg22+ + 2Сl- ↔ Hg2Cl2↓
Классификация методов осадительного титрования по используемому титранту:
Аргентометрия (АgNО3)
Меркурометрия (Нg2(NОз)2)
Тиоцианатометрия (КNСS или NH4NCS)
Сульфатометрия (H2SО4)
Хроматометрия (К2CrO4)
Гексацианоферратометрия (K4[Fe(CN)6])
Принцип аргентометрии
Аргентометрический титриметрический метод анализа основан на применении в качестве осадителя стандартного раствора серебра нитрата:
Аg+ + Наl- ↔ АgНаl↓
Титрант: Стандартный раствор 0,1 моль/дм3 серебра нитрата может быть приготовлен:
- как первичный стандартный раствор;
- вторичный стандартный раствор.
Для приготовления первичного стандартного 0,1 моль/дм3 раствора AgNО3 рассчитанную навеску химически чистой соли AgNО3 взвешивают на аналитических весах, переносят в мерную колбу, растворяют в дистиллированной воде, доводят объем раствора до метки, тщательно перемешивают и переносят в склянку из темного стекла.
При приготовлении вторичного стандартного раствора АgNО3 рассчитанную навеску соли взвешивают на технических весах, переносят через воронку в склянку из темного стекла, добавляют цилиндром необходимый объем дистиллированной воды и тщательно перемешивают. Полученный вторичный стандартный раствор AgNО3 стандартизуют по химически чистым стандартным веществам KCl или NaCl или же по их растворам.
Концентрация стандартных растворов серебра нитрата изменяется при длительном хранении. Причиной нестойкости растворов серебра нитрата является их светочувствительность, потому эти растворы следует хранить в склянках из темного стекла либо в посуде, обернутой черной бумагой или покрытой черным лаком, и в защищенном от света месте. Их концентрацию необходимо периодически проверять.
Методы аргентометрии
Метод Мора:
Титрант: AgNO3 – втор. станд. раствор
Стандартизация по перв. станд. раствору натрий хлорида NaCl методом пипетирования:
AgNO3 + NaCl = AgCl¯ + NaNO3
Индикатор - 5 % калий хромат K2CrO4 (до появления коричнево-красного аргентум хромата):
2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4¯+ 2KNO3
Определяемые вещества: хлориды Cl-, бромиды Br-.
Среда: рН
6,5-10,3.Использование: количественное определение натрий хлорида, калий хлорида, натрий бромида, калий бромида и др.
Ограничения:
нельзя титровать кислые растворы: 2CrO42- + 2H+ = Cr2O72- + H2O
нельзя титровать в присутствии аммиака и др. ионов, молекул, которые могут выступать лигандами по отношению к ионам серебрав реакциях комплексообразования
нельзя титровать в присутствии многих катионов (Ba2+, Pb2+, и др.), которые образуют окрашенные осадки с хромат-ионами CrO42-
нельзя титровать в присутствии восстановителей, которые восстанавливают хромат-ионы CrO42- в ионы Cr3+
нельзя титровать в присутствии многих анионов (PO43-, AsO43-, AsO33-, S2- и др.), которые с ионами серебра дают окрашенные осадки
Метод Фаянса-Фишера-Ходакова
Титрант: AgNO3 – втор. станд. раствор
Стандартизация по перв. станд. раствору натрий хлорида NaCl методом пипетирования
Среда: рН
Индикаторы метода:
- флуоресцеин при определении хлоридов
- эозин при определении бромидов и йодидов
Это адсорбционные индикаторы
Окраска
Индикатор раствор поверхность осадка
Флуоресцеин зелено-желтая розовая
Эозин желтовато-красная красно -фиолетовая
Условия проведения титрования:
кислотность растворов
концентрация реагирующих растворов
учет адсорбционной способности индикаторов и присутствующих в растворе ионов
титрование вблизи т.э. следует проводить медленно
титрование с адсорбционными индикаторами проводят в рассеянном свете
Использование: количественное определение хлоридов, бромидов, йодидов, тиоцианатов, цианидов.
Метод Фольгарда (роданометрия)
Метод Фольгарда (роданометрия)
Титранты: AgNO3, аммоний или калий тиоцианат NH4SCN, KSCN - втор. станд. растворы
Стандартизация AgNO3 по перв. станд. раствору NaCl,
NH4SCN, KSCN по стандартному раствору AgNO3: AgNO3 + NH4SCN = AgSCN¯ + NH4NO3
Индикатор при стандартизации аммоний или калий тиоцианата - соли Fe (ІІІ) - (NH4Fe(SO4)2×12H2O в присутствии азотной кислоты) до появления слабой розовой окраски:
Fe3+ + SCN- = [Fe(SCN)]2+
Среда: нитратнокислая.
Индикаторы метода: соли Fe (ІІІ) NH4Fe(SO4)2×12H2O в присутствии азотной кислоты.
Определяемые вещества: галогениды, цианиды, тиоцианаты, сульфиды, карбонаты, хроматы, оксалаты, арсенаты и др.
До точки эквивалентности:
Hal- + Ag+ (избыток) = AgHal¯
Ag+(остаток) + SCN- = AgSCN¯
После ТЭ
Fe3+ + SCN- = [Fe(SCN)]2+ (розово-красный)
!!! При определении йодидов индикатор добавляют в конце титрования, чтобы избежать параллельной реакции:
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
Преимущества метода Фольгарда
возможность титрования:
- в очень кислых растворах
- в присутствии многих катионов, которые мешали при определении по методу Мора
Тиоцианатометрия:
Титрант: аммоний или калий тиоцианат NH4SCN, KSCN - втор. станд. растворы
Стандартизация: по стандартному раствору AgNO3:
AgNO3 + NH4SCN = AgSCN¯ + NH4NO3
Индикатор при стандартизации аммоний или калий тиоцианатов - соли Fe (ІІІ):
Fe3+ + SCN- = [Fe(SCN)]2+
Среда: нитратнокислая
Индикатор метода: соли железа (ІІІ) NH4Fe(SO4)2×12H2O в присутствии азотной кислоты
Определяемые вещества: лекарственные средства, которые содержат серебро (протаргол, колларгол, серебра нитрат).
!!! При анализе препаратов, которые содержат неионное серебро, предварительно его переводят в ионное состояние, обрабатывая препарат серной, азотной кислотами при нагревании.
!!! При определении йодидов индикатор добавляют в конце титрования, чтобы избежать параллельной реакции:
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
Преимущества тиоцианатометрии
возможность титрования:
- в очень кислых растворах
- в присутствии многих катионов, которые мешали при определении по методу Мора
Меркурометрия
Меркурометрия –
2Cl- + Hg22+ = Hg2Cl2¯ ПР = 1,3×10-18
2I- + Hg22+ = Hg2I2¯ ПР = 4,5 ×10-29
Титрант: втор. станд. раствор Hg2(NO3)2
Стандартизация: по стандартному раствору NaCl:
Hg2(NO3)2 + 2NaCl = Hg2Cl2¯ + 2NaNO3
Индикаторы:
1) раствор ферум (ІІІ) тиоцианата (от красной окраски до обесцвечивания)
2Fe(SCN)2+ + Hg22+ = Hg2(SCN)2¯ + 2Fe3+
!!! Для учета объема титранта, который используется на титрование индикатора титруют “слепую пробу”
2) 1-2 % спирт. раствор дифенилкарбазона (до появления синей окраски)
!!! Индикатор добавляют перед окончанием титрования
Определяемые вещества: хлориды и йодиды.
Среда: очень кислая (может быть до 5 моль/л ионов H+).