- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
- •Издание ОмГу Омск 1998
- •1. Введение для преподавателей
- •2. Правила безопасной работы в лаборатории аналитической химии
- •3. Правила взвешивания на двухчашечных демпферных аналитических весах 2
- •4. Оформление отчетов по лабораторным работам
- •5. Лабораторные работы по химическим методам анализа
- •5.1. Гравиметрическое определение железа Методические указания к лабораторной работе № 1
- •5.2. Аргентометрическое определение галогенидов Методические указания к лабораторной работе № 2
- •А. Стандартизация раствора AgNOз
- •Б. Титрование по методу Мора
- •В. Титрование по методу Фаянса
- •Г. Титрование по методу Фольгарда
- •Д. Выполнение контрольной задачи
- •5.3. Кислотно-основное титрование сильных электролитов Методические указания к лабораторной работе № 3
- •А. Приготовление раствора нCl и его стандартизация методом пипетирования
- •Б. Приготовление раствора NаOh, стандартизация его методом отдельных навесок
- •В. Проверка правильности стандартизации растворов нСl и NaOh
- •5.4. Кислотно - основное титрование слабых электролитов Методические указания к лабораторной работе № 4
- •А. Определение концентрации ледяной уксусной кислоты
- •Б. Определение концентрации водного раствора аммиака
- •В. Определение содержаний карбоната и бикарбоната натрия в их смеси
- •Г. Раздельное определение соляной и борной кислот в смеси. Метод замещения
- •Д. Определение содержания аммонийного азота в солях аммония
- •5.5. Кислотно - основное титрование в неводных средах Методические указания к лабораторной работе № 5
- •Краткие теоретические сведения
- •А. Стандартизация раствора нСlO4в сн3соон
- •Б. Определение концентрации анилина
- •В. Определение состава смеси ацетата и хлорида натрия
- •5.6. Комплексонометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 6
- •А. Стандартизация рабочего раствора комплексона III по фиксаналу MgSo4
- •Б. Способы установления конечной точки титрования
- •В. Определение общей и кальциевой жесткости воды
- •Г. Способы проведения комплексонометрических титрований
- •Сравнение результатов при титровании разными способами
- •Д. Комплексонометрическое титрование многокомпонентных систем
- •5.7. Перманганатометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 7
- •А. Стандартизация раствора kMnO4
- •Б. Определение содержания Fe (II) в соли Мора
- •5.8. Хроматометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 8
- •А. Приготовление рабочего раствора. Прямое титрование восстановителей
- •Б. Определение неустойчивых восстановителей (SnCi2) по методу замещения
- •В. Определение окислителей по методу обратного титрования
- •5.9. Иодометрия Методические указания к лабораторной работе № 9
- •А. Стандартизация рабочего раствора иода
- •Б. Определение концентрации раствора Na2so3методом обратного титрования
- •В. Определение концентрации ионов меди (II) по способу замещения
- •Г. Иодометрическое определение кислот
- •Д. Определение концентрации перекиси водорода по методу замещения
- •6. Материалы для подготовки к практическим занятиям
- •6.1. Правила записи исходных данных и расчет результатов. Использование констант
- •Практическое занятие № 1
- •Оценка погрешности результатов расчета и правила их записи.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Расчет гетерогенного равновесия “осадок - раствор” Практическое занятие № 2 Теоретические сведения
- •Расчет возможности осаждения при добавлении реагента-осадителя.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.3. Расчеты протолитических равновесий Практическое занятие № 3
- •Теоретические сведения
- •Примеры расчетов
- •Контрольные вопросы
- •6.4. Расчеты равновесий комплексообразования Практическое занятие № 4 Теоретические сведения
- •Расчет концентрации свободных ионов металла в отсутствие избытка лиганда
- •Расчеты закомплексованности и маскирования при введении избытка лиганда
- •Определение степени образования различных комплексов в их смеси
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.5. Расчет результатов титриметрического анализа Практическое занятие № 5 Теоретические сведения
- •Расчет результатов прямого или заместительного титрования
- •Расчет результатов обратного титрования
- •Другие способы расчета
- •Точность результатов титриметрического анализа
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.6. Статистическая обработка данных. Вычисление и использование доверительных интервалов Практическое занятие № 6 Теоретические сведения
- •Примеры типовых расчетов
- •Контрольные вопросы
- •7. Задачи для самостоятельного решения
- •7.1. Типовые задачи Запись и оценка точности исходных данных
- •Расчеты, связанные с растворимостью осадков
- •Расчеты, связанные с процессом протолиза
- •Расчеты, связанные с равновесием комплексообразования
- •Расчет результатов в титриметрическом анализе
- •Статистическая обработка результатов
- •7.2. Нетрадиционные задачи
- •8. Методические указания для самостоятельной работы на пэвм с применением расчетных программ
- •Справочные материалы (приложения)
- •Коэффициенты активности ионов [8]
- •Свойства некоторых протолитических растворителей
- •Константы кислотности некоторых кислотно-основных пар (кислотные константы)
- •Мольная доля наиболее депротонированных форм вещества HnR (например, анионов Rn-)
- •Закомплексованность металлов с некоторыми маскирующими реагентами-лигандами при разной концентрации l (без учета рН)
- •Критерии отбраковки грубых промахов а) значения q-теста для разных уровней значимости
- •Б) критические значения максимального относительного отклонения [16]
- •Коэффициенты Стьюдента для некоторых уровней значимости
- •Значения критерия Фишера а) для уровня значимости 0,05:
- •Литература
- •Содержание
- •Часть 1
- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
Сравнение результатов при титровании разными способами
Титрование |
Концентрация свинца, моль/л | ||
|
Опыт 1 |
Опыт 2 |
Среднее |
Прямое |
|
|
|
Обратное |
|
|
|
Заместительное |
|
|
|
Д. Комплексонометрическое титрование многокомпонентных систем
Несмотря на неспецифичность комплексонометрического метода, он может быть применен не только для определения ионов металла в отсутствие всех остальных, но и для селективного определения металлов в их смесях, в том числе без предварительных операций разделения. Для этого используют или регулировку рН раствора, или введение маскирующих и демаскирующих реагентов, или инструментальные способы контроля к.т.т. Определяя кальциевую жесткость, вы уже сталкивались с регулировкой рН при раститровывании смесей. Другим примером может быть анализ смеси железо - никель (или цинк, или другой металл, дающий менее прочные комплексы, чем железо). Сравнивая прочность комплексонатов обоих металлов при рН=1 и при рН=5 (расчет всех четырех условных констант проведите заранее),можно заметить, что при рН=1 должно титроваться только железо, а при рН=5 - сумма железа и никеля.Поэтому титруя аликвоты исследуемого раствора при разных значениях рН, можно найти содержание железа, а содержание никеля вычислить по разности.
1. Возьмите аликвоты по 10,00 мл анализируемого раствора, содержащего смесь солей железа (III) и никеля (II). В одну добавьте HCl до рН = 1 и индикатор вариаминовый синий. Оттитруйте до желто-зеленой окраски раствора. В другую - ацетатный буфер, известный избыток раствора ЭДТА и оттитруйте раствором Pb(NO3)2, концентрацию которого установили в предыдущей части работы. Рассчитайте по результатам титрования первой аликвоты молярную концентрацию соли железа (III), а по результатам титрования второй аликвоты - суммарную концентрацию железа (III) и никеля. Рассчитайте теперь титры анализируемого раствора по каждому металлу.
Предложите, как еще можно было раститровать предложенную смесь.
5.7. Перманганатометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 7
Цель настоящей работы - не только ознакомление с таким важным и широко применяемым в лабораториях методом объемного анализа, как перманганатометрия, но и иллюстрация проведения анализа с учетом кинетики и механизма протекающей в ходе титрования многостадийной реакции. Поэтому готовясь к занятию, следует проработать технику метода и теоретический материал по применению в редоксметрии необратимых (“медленных”) систем, борьбе с химической индукцией и т.п. [1, с.370-376; 3, с.351-354; 4, c.272-276]. Все протекающие окислительно-восстановительные реакции должны быть представлены в отчете в виде сокращенных ионных уравнений, следует расставить коэффициенты.
А. Стандартизация раствора kMnO4
В качестве рабочего раствора в перманганатометрии используется обычно 0,05 н. раствор КМnО4. Поскольку по различным причинам (в отчете укажите, по каким именно) такой раствор нельзя приготовить по точной навеске, для установки точной концентрации титранта используют различные устойчивые восстановители: щавелевую кислоту и ее соли, As2O3, (NH4)2Fe(SO4)2 и др. В данной работе рекомендуется стандартизировать раствор KMnO4по безводному оксалату натрия - Na2С2О4. Рекомендуется проводить это титрование в горячем сернокислом растворе. Стандартизацию проведите методом отдельных навесок, их следует брать методом отсыпания (см. таблицу). Оксалаты титруют перманганатом без индикатора. Методику титрования предложите самостоятельно или найдите в учебной литературе. Рассчитывая нормальную концентрацию, полезно провести холостой опыт для устранения индикаторной ошибки. Из объема титранта, затраченного на реакцию со щавелевой кислотой, следует вычесть объем, который вызывает появление такого же окрашивания в холостом опыте. Результаты анализа удобно оформить в виде таблицы.
Объясните, почему первые капли титранта обесцвечиваются очень медленно, а последующие почти мгновенно? Как, зная механизм этой реакции, изменить методику титрования, чтобы «эффект первых капель» не наблюдался?
Пример расчета концентрации перманганата калия:
Номер навески |
Масса пробирки с оксалатом натрия до отсыпания, г |
Масса пробирки после отсыпания, г |
Навеска оксалата натрия, г |
Объем титранта KMnO4, мл |
Концент-рация KMnO4
|
1 |
24,7586 |
24,7110 |
0,0476 |
|
|
2 |
24,7110 |
24,6502 |
0,0608 |
|
|
3 |
24,6502 |
24,6070 |
0,0432 |
|
|