Метод нейтрализации

К методу нейтрализации относят все объемные определения, в основе которых лежит реакция нейтрализации Н⁺ + ОН^- = Н₂О.

Методом нейтрализации можно проводить количественные определения щелочей (ацидиметрия), кислот (алкалиметрия) и солей, подвергающихся гидролизу. Титрантами метода нейтрализации являются растворы кислот (HCl, H₂SO₄) и растворы щелочей (NaOH, KOH). Эти вещества не являются стандартными, поэтому их растворы готовят приблизительной концентрации. В качестве стандартных веществ при установке титра кислот применяют тетраборат натрия Na₂B₄O₇ ^. 10 Н₂О, Na₂CO₃, K₂CO₃; при установке тира щелочей используют щавелевую кислоту H₂C₂O₄ ^. 2H₂O, янтарную кислоту.

Реакция нейтрализации не сопровождается видимыми изменениями, поэтому для установления точки эквивалентности к титруемому раствору прибавляют подходящий индикатор: метилоранж, лакмус, фенолфталеин.

Приготовление стандартного раствора Na₂B₄O₇ ^. 10 Н₂О.

Тетраборат натрия является стандартным (исходным) веществом, поэтому его раствор готовят по точной навеске. Путем перекристаллизации легко получить химически чистую соль. Тетраборат устойчив, имеет большую массу эквивалента: 190,7 г/моль.

Приготовление раствора титранта.

Концентрированную кислоту налить в цилиндр, осторожно опустить ареометр и измерить плотность. По плотности раствора в справочнике определить молярную концентрацию эквивалента. Рассчитать объём концентрированной кислоты, необходимой для приготовления 250 мл 0.1 н. раствора по формуле: С_конц·V_конц = С_разб·V_разб.

Отмерить рассчитанный объём концентрированной кислоты градуированной пробиркой или мерным цилиндром. В мерную колбу на 250 мл налить ½ объёма дистиллированной воды, затем налить рассчитанное количество концентрированной кислоты и довести объём дистиллированной водой до метки. Закрыть раствор пробкой и перемешать.

Тема: Оксидиметрия. Перманганатометрия.

Содержание темы. Общая характеристика метода. Применение. Приготовление стандартного раствора исходного вещества. Приготовление стандартизированного раствора перманганата калия. Хранение раствора. Перманганатометрическое определение пероксида водорода.

Домашнее задание для подготовки к занятию. Сделайте конспект по теме «Перманганатометрия» и письменно решите предлагаемые задачи.

1. Подберите коэффициенты и рассчитайте эквивалент окислителя и восстановителя в следующих уравнениях:

a) K₂Cr₂O₇ + H₂S + H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O + S

б) К MnO₄ + KJ + H₂SO₄  MnSO₄ + J₂ + K₂SO₄ + H₂O

в) Fe₂O₃ + NaNO₃ + NaOH  Na₂FeO₄ + NaNO₂ + H₂O

2. Вычислите окислительно-восстановительный потенциал пары:

а) Cr₂O₇^2 /2Cr³⁺, если [Cr₂O₇^2] = [Cr³⁺] = 0,1 моль/л, [H⁺] = 10^1 моль/л.

б) MnO₄^ / Mn²⁺ , если [MnO₄^] = [Mn²⁺], [H⁺] = 10^5 моль/л.

3. Сколько г «х.ч.» Н₂С₂О₄ ^, 2Н₂О нужно для приготовления 500 мл 0,08 н раствора?

4. Сколько граммов KMnO₄ следует взять для приготовления 300 мл 0,05 н раствора?

5. Из навески 0,7586 г «х.ч.» Н₂С₂О₄ ^, 2Н₂О приготовили раствор в мерной колбе объёмом 250.0 мл. Рассчитайте титр щавелевой кислоты.

6. Сколько мл 0,1112 н. раствора KMnO₄ потребуется для титрования навески 0,1612 г Na₂С₂О₄, растворенной в произвольном объеме воды? Ответ: 21,60 мл.

7. Навеска 1,254 г «х.ч.» Н₂С₂О₄ ^, 2Н₂О растворена в мерной колбе емкостью 200,0 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора расходуется 22,40 мл раствора KMnO₄. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента перманганата.

8. Вычислите число моль воды в кристаллогидрате FeSO₄  nН₂О, если на титрование навески 0,5025 г его израсходовано 36,97 мл 0,04889 н. раствора KMnO₄. Ответ: 7 моль.

9. В мерной колбе на 200,0 мл приготовили раствор щавелевой кислоты. На титрование 20,00 мл этого раствора идет 18,20 мл раствора KMnO₄ с титром Т= 0,001600 г/мл. Сколько граммов безводной щавелевой кислоты содержалось в мерной колбе? Ответ: 0,42 г.