Титриметри́ческий ана́лиз (титрова́ние) — метод (количественного/массового анализа) в аналитической химии, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование — процесс определения (титра) исследуемого вещества. Титрование производят с помощью (бюретки), заполненной (титрантом) до нулевой отметки. Титровать начиная от других отметок не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая. Конечную точку титрования (не следует путать с точкой эквивалентности) определяют с помощью индикаторов или физико-химическими методами (по электропроводности, светопропусканию, потенциалу индикаторного электрода и т. д.). По количеству затраченного на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа.
Виды титриметрического анализа
Титриметрический анализ может быть основан на различных типах химических реакций - с переносом протона, электрона, электронной пары, (процессы осаждения):
- (кислотно-основное титрование) — реакции нейтрализации (ацидиметрия (H3O+), алкалиметрия (OH-));
- (окислительно-восстановительное титрование) ((перманганатометрия) (KMnO4), (иодометрия) (I2), (хроматометрия) (K2Cr2O7), (броматометрия) (KBrO3), иодатометрия (KIO3), (цериметрия) (Ce(SO4)3), (ванадатометрия) (NH4VO3), титанометрия (TiCl3), хромометрия (CrCl2), аскорбинометрия (C6H8O6)) — окислительно-восстановительные реакции;
- ((аргентометрия) (AgNO3), гексоцианоферратометрия, меркурометрия (Hg2(NO3)2)) — реакции, протекающие с образованием малорастворимого соединения, при этом изменяются концентрации осаждаемых ионов в растворе;
- комплексонометрическое титрование — реакции, основанные на образовании прочных комплексных соединений, например, с комплексоном (обычно (ЭДТА)), при этом изменяются концентрации ионов металлов в титруемом растворе.
Типы титрования
Различают прямое, обратное титрование и титрование заместителя.
- При прямом титровании к раствору определяемого вещества ((аликвоте) или навеске, титруемому веществу) добавляют небольшими порциями раствор (титранта) (рабочий раствор).
- При обратном титровании к раствору определяемого вещества добавляют сначала заведомый избыток специального реагента и затем титруют его остаток, не вступивший в реакцию. Прием обратного титрования используется, если скорость реакции мала, не удается подобрать индикатор или наблюдаются побочные эффекты (например, потери определяемого вещества вследствие летучести).
Примеры обратного титрования:
1) Прямое титрование оксида марганца (IV) MnO2 сульфатом железа (II) FeSO4 невозможно из-за малой скорости реакции:
Поэтому навеску MnO2 обрабатывают стандартным раствором FeSO4, взятым в заведомом избытке, и нагревают до полного завершения реакции. Непрореагировавший Fe2+ оттитровывают стандартным раствором дихромата калия K2Cr2O7.
2) Стехиометрическая реакция
осложняется разложением азотистой кислоты HNO2, образующейся в кислой среде:
Из-за летучести оксидов азота теряется определяемое вещество. Поэтому к нитриту добавляют избыток стандартного раствора перманганата калия KMnO4, подкисляют и после окончания реакции оттитровывают оставшийся перманганат-ион.
- При заместительном титровании проводят стехиометрическую реакцию определяемого вещества с вспомогательным реагентом, а получающийся в эквивалентном количестве продукт оттитровывают подходящим титрантом. Титрование заместителя используют, если реакция нестехиометрична или протекает медленно.
Примеры заместительного титрования:
1) Взаимодействие дихромат- (Cr2O72-) и тиосульфат- (S2O32-) ионов протекает нестехиометрично. Поэтому к раствору, содержащему Cr2O72-, добавляют раствор (иодида калия KI), реагирующего с ним стехиометрично:
Выделившийся в эквивалентном дихромату количестве иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия Na2S2O3:
2) Для определения свинца проводят несколько последовательных стехиометрических реакций замещения:
Количество тиосульфат-иона эквивалентно количеству ионов свинца.
Способы работы в титровании
- Способ пипетирования: титрование разных порций раствора ((аликвот)), отбираемых (пипеткой) из мерной колбы определенного объема, в которой растворена навеска анализируемого вещества. Из результатов параллельных титрований находят среднее арифметическое значение и используют для вычисления массы определяемого вещества.
- Способ отдельных навесок: некоторое число навесок вещества, взятых на аналитических весах, растворяют в небольших объемах растворителя и проводят титрование в каждом растворе.
Способ пипетирования более быстрый и менее трудоемкий, но и менее точный, чем способ отдельных навесок.
Галерея
- Процесс титрования
- Школьники учатся титровать
- Оборудование для автоматического титрования
Примечания
Литература
- Основы аналитической химии / под ред. Ю. А. Золотова. — 3-е , перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2004. — Т. 2. — 503 с. — (Классический университетский учебник).
Ссылки
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер