16.2.2. Способы обнаружения конечной точки титрования

Для обнаружения конечной точки титрования в аргентометрии могут быть использованы визуальные или инструментальные методы. Визуальные методы традиционно называют по их авторам.

Метод Мора

В данном методе в качестве индикатора для обнаружения конечной точки титрования используется хромат калия. Хромат калия в аргентометрии представляет собой осадительный индикатор.

Осадительными индикаторами называются вещества, выделяющиеся из раствора в виде осадка в хорошо заметной форме в точке эквивалентности или вблизи неё.

Величина произведения растворимости у Ag₂CrO₄ (K_S = 1,110^-12) меньше, чем у AgCl, но растворимость в воде больше (6,510^-5 моль/л и 1,310^-5 моль/л соответственно). При титровании 0,10 М NaCl 0,10 М раствором AgNO₃ в точке эквивалентности pAg = 4,87 (табл. 16.1). Следовательно, pCrO₄ = pK_s(Ag₂CrO₄) – 2pAg = 2,2, моль/л. Нижней (pAg = 5,4) и верхней (pAg = 4,3) границам скачка титрования соответствуют концентрации CrO₄^2-, равные, соответственно, 110^-1 и 410^-4 моль/л. Практически обнаружение конечной точки титрования проводят при концентрациях дихромат-иона 0,005 – 0,01 моль/л. Для того чтобы учесть количество титранта, необходимое для образования минимального визуально обнаруживаемого количества Ag₂CrO₄, проводят контрольный опыт. В качестве модельного титруемого объекта при его выполнении берут суспензию CaCO₃.

Метод Мора используется для определения хлорид- или бромид-ионов в нейтральных или слабощелочных растворах.

Метод Мора не используется для определения иодид- и тиоцианат ионов. Осадки AgI и AgSCN адсорбируют большое количество хромат- ионов, поэтому чёткое обнаружение конечной точки титрования становится невозможным. При использовании метода Мора в растворе не должны присутствовать катионы (например, Ba²⁺), образующие малорастворимые окрашенные хроматы.

Метод Фольгарда

В методе Фольгарда в качестве индикатора применяют железо-аммонийные квасцы.

Вторую часть аргентометрического титрования по методу Фольгарда иногда выделяют в самостоятельный титриметрический метод анализа – тиоцианатометрию. Данный метод используется для определения ионов Ag⁺.

Визуально появление красной окраски можно обнаружить, если концентрация FeSCN²⁺ ( = 1,010³) станет больше, чем 710^-6 моль/л. При титровании 0,1 М AgNO₃ 0,1 М NH₄SCN нижней границе скачка титрования будет соответствовать pSCN = 7,7, а верхней – 4,3 (pK_s осадка AgSCN равен 11,97). Концентрации тиоцианат-ионов в нижней и верхней границах скачка титрования будут равны, соответственно, 210^-8 и 510^-5 моль/л. Появление окраски тиоцианатного комплекса будет происходить в пределах скачка титрования при концентрации ионов Fe³⁺:

моль/л

моль/л

Практически обнаружение конечной точки титрования проводят при концентрации Fe³⁺ 0,01 – 0,015 моль/л (1-2 мл насыщенного раствора железоаммонийных квасцов на 100 мл титруемого раствора).

Титрование по Фольгарду проводят в сильнокислой среде для того, чтобы препятствовать образованию окрашенных гидроксокомплексов Fe(III) из бесцветного аква-комплекса [Fe(H₂O)₆]³⁺. Для создания кислой среды используют HNO₃ (или H₂SO₄). Концентрация HNO₃ в титруемом растворе должна быть не менее 0,3 моль/л.