- •Глава 4. Количественный химический анализ Титриметрический анализ
- •4.1. Общие представления и понятия титриметрического анализа. Способы фиксации точки эквивалентности
- •4.2. Кривая титрования. Подбор индикаторов
- •4.2.1. Кривая титрования и ее области
- •4.2.2 Индикаторы и их подбор
- •4.2.3. Теории, объясняющие изменение окраски индикаторов.
- •4.2.4 Определение интервала перехода для отдельных групп
- •4.2.5 Индикаторные ошибки в кислотно-основном методе титрования.
- •4.3. Методы и способы титрования. Титр, титр по определяемому веществу
- •4.3.1 Способы титрования.
- •4.3.2 Титр раствора и титр по определяемому веществу.
- •4.4. Классификация растворов, применяемых для титрования и способы их приготовления.
- •4.5. Кислотно-основное титрование (протолитометрия). Особенности кривой титрования
- •4.6. Факторы, влияющие на ход кривой титрования, величину скачка и положение точки эквивалентности в протолитометрии
- •4.7. Буферные растворы, классификация буферов и их применение в анализе
- •4.7.1 Классификация буферных систем.
- •4.7.2 Роль буферных растворов в аналитике
- •4.8. Расчет кислотно-основных (протолитических)
- •4.8.1. Растворы гидролизующихся солей.
- •4.8.2. Растворы сильных кислот и оснований.
- •4.8.3. Растворы слабых кислот и оснований.
- •4.8.4 Расчет концентрации протонов в кислотных и основных буферах
- •4.8.5 Определение кислотности среды при смешении растворов.
- •4.8.5.1 Смешение растворов, компоненты в которых не взаимодействуют
- •4.8.5.2 Смешение растворов, компоненты которых взаимодействуют
- •4.8.6 Многоосновные кислоты и многокислотные основания.
- •4.9. Особенности хода кривых титрования различных систем. Условия титрования многокомпонентных систем, многоосновных кислот и их солей
- •4.9.1 Кривая титрования системы сильное – сильное
- •4.9.2 Кривые титрования системы слабое – сильное
- •А) Кривая титрования слабой одноосновной кислоты сильным основанием
- •3. Область скачка, содержащая т.Э.
- •4.9.3 Титрование многоосновных (полипротонных) кислот и оснований
- •4.9.3 Кривые титрования смеси 2-х веществ
- •4.10. Окислительно-восстановительное титрование (редоксиметрия), Кривая титрования и ее особенности.
- •4.11. Расчет кривой титрования с учетом и без учета кислотности
- •4.11.1 Расчет молярной массы эквивалента в редоксиметрии.
- •4.12. Расчет потенциала в точке эквивалентности и значения константы равновесия
- •4.13. Основные виды редоксиметрии и их применение
- •4.13.1. Перманганатометрия
- •4.13.2. Иодометрия
- •4.14. Комплексометрический анализ
- •4.15. Виды комплексов. Понятие дентатности и координационного числа
- •4.16. Комплексоны, используемые для титрования. Применение комплексонометрии
- •4.17. Метод седиментации (осадительное титрование). Кривая титрования, особенности определения точки эквивалентности. Методы Фольгарда и Мора
- •4.17.2 Безиндикаторные способы определения точки эквивалентности.
- •4.17.3. Меркурометрия
4.2.2 Индикаторы и их подбор
Для обнаружения точки эквивалентности в титриметрическом анализе применяют индикаторы (от лат. indicare – показывать, обнаруживать). Индикаторами называют реагенты, способные контрастно изменять свой цвет в зависимости от изменения свойств среды. Чаще всего – это органические вещества с обратимо изменяющейся окраской (исключение – осадительные индикаторы).
Далеко не любое вещество, изменяющее свою окраску в зависимости от свойств среды, пригодно в качестве индикатора титрования. Тем более, что индикаторы изменяют свой цвет независимо от того, достигнута или еще не достигнута точка эквивалентности: определяющим моментом являются лишь параметры среды. Поэтому важно правильно подобрать индикатор. К необходимым требованиям при подборе индикатора относятся следующие:
показатель титрования рТ (интервал перехода окраски индикатора) должен находится в области скачка и быть как можно ближе к точке эквивалентности, а значение индикаторной ошибки не может превышать 0,5%;
цвет индикатора очень интенсивный и четко фиксируется в растворе визуально даже при сильном разбавлении (для 1 2 капель индикатора);
чувствительность индикаторного вещества к изменению свойств среды – высокая, чтобы изменение окраски происходило при минимальном избытке титранта в растворе (от 1 – 2 капель титранта);
интервал перехода узкий и высококонтрастный;
индикатор должен быть стабилен не разлагаться на воздухе и в растворе;
вещество индикатора индифферентно по отношению к титруемому раствору или продуктами титрования, т. е. не должны протекать между ними реакции, влияющие на ход кривой титрования.
В зависимости от свойств, индикаторы классифицируют по числу переходов (одно и многопереходные) и по области применения. К однопереходным относится фенолфталеин (малиновый – бесцветный), а к многопереходным – метиловый оранжевый (желтый – оранжевый и оранжевый – розовый). Примерами других многопереходных индикаторов являются: Нафтолбензеин два перехода: зеленый – желтый (рН = 0 – 1) и желтый – синий (рН = 8,4 – 10); Метиловый фиолетовый – три перехода (желтый – зеленый, зеленый – синий, синий – фиолетовый); Крезоловый красный – два перехода (красный – желтый и желтый – пурпурный). К многопереходным относятся также универсальные индикаторы. Иногда многопереходные индикаторы в титровании используются как однопереходные, если изменение цвета не всех переходов происходит в относительно узком диапазоне значений или же они фиксируются не четко.
По области применения различают следующие группы индикаторов:
Кислотно – основные.
Редокс – индикаторы (окислительно-восстановительнгые).
Металлохромные (комплексообразователи).
Осадительные.
Адсорбционные.
Специфические.
Смешанные.
Люминесцентные (флуоресцентные) и металлофлуоресцентные.
Экстракционные.
Экранирующие.
Это деление достаточно условно, так как в ходе титрования нередко закономерно изменяются одновременно несколько параметров, которые коррелируют между собой. Например, рН и потенциал системы Е, рН и значение ПР (произведения растворимости). Существует и более полная классификация индикаторов, учитывающая как их химическое строение, так и механизм изменения окраски, но такая классификация достаточно сложна и рассматриваться нами не будет.