- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Титриметрические методы анализа. Сущность титриметрии
- •Прямое титрование
- •Обратное титрование (титрование по остатку)
- •Метод замещения
- •Единицы количества вещества и разные способы выражения концентраций растворов. Формулы для расчетов
- •1. Метод кислотно–основного титрования
- •1.1 Расчёты в методе кислотно–основного титрования Закон эквивалентов. Эквиваленты веществ
- •1.2. Лабораторные работы. Метод кислотно-основного титрования Лабораторная работа № 1 Определение содержания щелочи в контрольном объеме раствора
- •Лабораторная работа № 2 Определение миллиграммового содержания NaOh и Na2co3 при совместном присутствии
- •Лабораторная работа № 4 Определение процентного содержания аммиака в солях аммония методом обратного титрования
- •Лабораторная работа № 5 Определение сильной и слабой кислот при совместном присутствии
- •1.3 Задачи и примеры решений
- •I Вычислить рН и рОн растворов, если:
- •III Вычислить рН и рОн растворов, если:
- •IV Вычислить рН и рОн растворов, если смешали:
- •0,1 М раствора NaOh и 19,0 мл 0,1 м
- •V Вычислить рН и рОн растворов, если смешали:
- •0,1 Н раствора нСl и 20 мл. 0,1 н. Nh4он.
- •VI Выбрать индикатор для титрования раствора (1) рабочим
- •VII Вычислить эквивалентную массу вещества (а), которое
- •VIII Расчеты, связанные с приготовлением рабочих растворов
- •IX. Вычисление результатов титриметрического анализа
- •X. Вычисление результатов титриметрического анализа
- •2. Метод редоксометрии (перманганатометрия и иодометрия)
- •2.1. Метод перманганатометрии
- •Метод перманганатометрии имеет следующие достоинства:
- •Недостатки метода:
- •Приготовление и хранение раствора kMnO4
- •Техника безопасности
- •2.2 Лабораторные работы Перманганатометрия Лабораторная работа №1
- •Лабораторная работа №2 Определение миллиграммового содержания железа (II) в солях, рудах и технических материалах
- •Лабораторная работа №3 Определение миллиграммового содержания хрома в бихромате калия методом обратного титрования
- •План работы
- •Метод иодометрии
- •Лабораторная работа №4 Установка нормальности рабочего раствора тиосульфата натрия
- •Лабораторная работа №5 Определение миллиграммового содержания меди в сульфате меди
- •2.3. Задачи и примеры решений
- •II. Оценка возможности протекания реакций
- •III. Расчет потенциалов
- •IV. Составление окислительно-восстановительных реакций
- •V. Определение молярных масс эквивалентов окислителей и восстановителей в реакциях
- •VI. Расчеты навесок и концентраций растворов
- •VII. Рассчитать область скачка титрования, окислительно-восстановительный потенциал в точке эквивалентности и подобрать индикатор при титровании
- •Пусть исходные данные
- •Потенциал исходного раствора
- •Расчет потенциала до точки эквивалентности
- •В растворе присутствуют Fe (III) и Сe (III) в эквивалентных количествах.
- •Расчет потенциала раствора до точки эквивалентности.
- •VIII. Расчеты по результатам прямого титрования
- •IX. Расчеты по результатам обратного и заместительного (косвенного) титрования
- •3. Метод комплексонометрии
- •3.1. Лабораторные работы (Метод комплексонометрии). Лабораторная работа № 1 Приготовление рабочего раствора трилона б илиNa2c10h14o8n2
- •Лабораторная работа №2 Определение общей жесткости воды
- •Лабораторная работа №3 Определение миллиграммового содержания ионов кальция и магния при совместном присутствии
- •Лабораторная работа №4 Определение миллиграммового содержания иона кобальта в неизвестном объеме
- •Лабораторная работа № 5 Определение миллиграммового содержания
- •3.2. Задачи и примеры решений. Определение результатов, комплексонометрических определений
- •3.3 Варианты домашних заданий.
- •4. Метод гравиметрии
- •4.1 Лабораторные работы (метод гравиметрии).
- •244,3 Г/моль – 98 г/моль – 1000 мл
- •4.2. Задачи и примеры решений.
- •I. Расчет навески
- •II. Расчёт осадителя
- •III. Определение факторов пересчёта
- •IV. Вычисление результатов весовых анализов
- •5. Приложения
0,1 М раствора NaOh и 19,0 мл 0,1 м
раствора CH3COOH.
Решение: Так как в растворе в избытке оказалось сильное основание, то оно и будет определять рН раствора, гидролизом ацетата натрия можно пренебречь. Находим [OH-]:
[OH-] =
рОН = -lg2,56 * 10-3= -(lg2,56 +lg10-3) = 3-0,4 = 2,6
рН = 14 – 2,6 = 11,4 Ответ: рН = 11,4; рОН = 2,6;
V Вычислить рН и рОн растворов, если смешали:
20 мл 0,1н HClи 21 мл 0,1нNH4OH;
20 мл 0,1н NH4OHи 19 мл 0,1нHCl;
20 мл 0,1н CH3COOHи 18 мл 0,1нNaOH;
15 мл 0,1н HCOOHи 10 мл 0,1нNaOH;
15 мл 0,1н NH4OHи 10 мл 0,1нHCl;
100,1 мл 0,2н NH4OHи 100 мл 0,2нHCl;
100 мл 0,2н NH4OHи 99,9 мл 0,2нHNO3;
50 мл 0,2н NH4OHи 40 мл 0,2нHNO3;
50 мл 0,1н NaOHи 51 мл 0,1нHCOOH;
10 мл 0,2н NaOHи 10 мл 0,2нHCOOH;
25 мл 0,1н HFи 24 мл 0,1нKOH;
50 мл 0,1н CH3COOHи 49 мл 0,1нNaOH;
100,1 мл 0,1н CH3COOHи 100 мл 0,1нKOH;
100 мл 0,1н HNO2и 99 мл 0,1нKOH;
100 мл 0,2н HCOOHи 99,9 мл 0,2нNaOH;
Пример: Вычислить рН и рОН раствора, если смешали 15 мл
0,1 Н раствора нСl и 20 мл. 0,1 н. Nh4он.
Решение:так как слабое основание взято в избытке, то в растворе в результате образуется щелочная буферная смесь
HCl + NH4ОНNH4Cl+ Н2О + (NH4ОН)
0,1*15 0,1*20 0,1*15избыток
рН этой смеси расчитывается по формуле:
рН = 14 - рК NH4ОН+ lg(Cосн/Ссоли)
Так как под логарифмом стоит отношение концентраций, то вместо этих концентраций логично поставить объемы.
рН = 14 - 4,74 + lg(5/15) = 9,26 +lg3,3*10-1= 9,26 - 0,48 = 8,78,
где lg3,3*10-1= (lg3,3 +lg10-1) = -1 + 0,52 = - 0,48
рОН = 14 - 8,78 = 5,22
Ответ: рН = 8,78; рОН = 5,22
VI Выбрать индикатор для титрования раствора (1) рабочим
раствором (2):
(1) 0,1н NaOH; (2) 0,1нHCl
(1) 0,1н NaOH; (2) 0,1нHNO3
(1) 0,2нHCl; (2) 0,2нKOH
(1) 0,1н NH4OH; (2) 0,1нHNO3
(1) 0,2н NH4OH; (2) 0,2нHCl
(1) 0,1н HNO2; (2) 0,1нKOH
(1) 0,2нHNO2; (2) 0,2нHCl
(1) 0,01нNH4OH; (2) 0,01нHCl
(1) 0,01нHCOOH; (2) 0,01н КОН
(1) 0,2нHCOOH; (2) 0,2нNaOH
(1) 0,01нNaOH; (2) 0,01нCH3COOH
(1) 0,01нKOH; (2) 0,01нCH3COOH
(1) 0,2н KOH; (2) 0,2 нCH3COOH
(1) 1н KOH; (2) 1нCH3COOH
(1) 1н HCOOH; (2) 1нNaOH
Пример 1: Выбрать индикатор для титрования 0,01 н. раствора
NaОН 0,01 М раствором HСl.
Решение: рабочий раствор - сильная кислота и определяемое вещество - сильное основание.
Для выбора индикатора нужно на кривой титрования найти рН двух точек - начала скачка и конца скачка.
а) начало скачка на кривой титрования - недотитровано 0,1 от объема титруемого раствора NaОН. Так как объем не задан, то берем 100 мл. В начале недотитрована щелочь, поэтому находим концентрацию [ОН-]:
[ОН-] = ( 0,01·100 - 0,01· 99,9)/ 100 = 1*10-5 моль
( принебрегаем изменением объема смеси )
рОН = 5; рН = 14 - 5 = 9
б) конец скачка - раствор перетритирован на 0,1от объёма раствораNaOH, в избытке сильная кислота, находим концентрацию ионов водорода:
[Н+] = (0,01*100,1 - 0,01*100) / 100 =1*10-5моль/л.
рН =5
Величина скачка от 9 до 5. В этом интервале происходит изменение окраски индикаторов: фенол-фталеина (рТ = 8), метилового красного (рТ=5,5, лакмуса (рТ=7). Каждый индикатор можно использовать для данного титрования.
Пример 2: Выбрать индикатор для титрования 0,1 М раствора
NH4ОН 0,1 м. раствором НCl.
Решение: рабочий раствор - сильная кислота, определяемое вещество - слабое основание.
а) Начало скачка на кривой титрования - в избытке раствор аммиака
NH4ОН + НCl = NH4Cl+ H2О + (NH4ОН)
100 мл. 99,9 мл. 99,9 мл. 0,1 мл. (избыток)
образуется аммиачная буферная смесь
рН = 14 - рК NH4ОН+ lg(Сосн/Ссоли)
рН = 14 - 4,74 + lg(0,1/99,9) = 9,26 - 3 = 6,26
б) конец скачка - в избытке сильная кислота. Находим концентрацию ионов водорода:[Н+] = (0,1·100,1 - 0,1 ·100)/100 = 10-4моль/л, рН = 4
Интервал скачка рН от 6,26 до 4.
4. В этом интервале происходит изменение окраски индикаторов метилового красного (рТ = 5,5) и метилового оранжевого (рТ = 4).