- •А.В. Юрьева аналитическая химия Учебное пособие
- •Предисловие
- •Глава 1. Аналитическая химия как наука
- •1.1. Предмет и методы аналитической химии. Качественный и количественный анализ
- •1.2. Значение аналитической химии
- •1.3. Краткий очерк развития аналитической химии
- •Глава 2. Качественный химический анализ
- •2.1. Особенности аналитических реакций и способы их выполнения
- •2.2. Требования к аналитическим реакциям. Чувствительность реакций. Селективные и специфические реакции
- •2.3. Дробный и систематический анализ
- •2.4. Классификации катионов
- •Сульфидная классификация катионов
- •Деление катионов на группы по кислотно-основной классификации
- •2.5. Классификация анионов
- •Классификация анионов
- •2.6. Анализ конкретных объектов
- •Изменения проб при нагревании на пластинке
- •2.7 Основы качественного анализа органических соединений
- •Практические работы
- •Групы по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов третьей аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Растворимость в воде некоторых солей катионов I–III аналитических групп по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов четвертой аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов пятой аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов шестой аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Вопросы и задачи
- •Глава 3. Метрологические основы химического анализа
- •3.1. Общая схема аналитического определения
- •Выбор метода анализа
- •Отбор и подготовка пробы к анализу
- •Проведение измерения
- •Расчет результатов анализа
- •Погрешности химического анализа
- •3.2.1. Систематические погрешности
- •3.2.2. Случайные погрешности
- •Значение t для различной доверительной вероятности
- •Вопросы и задачи
- •Глава 4. Количественный анализ. Химические методы
- •4.1. Гравиметрический анализ
- •4.1.1. Осаждение
- •4.1.2. Фильтрование и промывание осадка
- •4.1.3.Высушивание и прокаливание
- •4.1.4. Вычисления в гравиметрическом анализе
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 5. Титриметрический анализ
- •5.1. Сущность титриметрического анализа
- •5.2. Стандартизация раствора титранта
- •5.3. Основные приемы титриметрических определений
- •5.4. Расчеты в титриметрическом анализе
- •5.5. Кривые титрования
- •5.6. Основные методы титриметрического анализа
- •5.7. Техника работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 6. Реакции кислотно-основного взаимодействия
- •6.1. Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури
- •6.2. Электронная теория Льюиса
- •6.3. Кислотно-основные и некоторые другие свойства растворителей
- •6.4. Равновесия в водных растворах кислот и оснований
- •6.5. Буферные растворы
- •6.6. Кислотно-основные индикаторы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 7. Кислотно-основное титрование
- •7.1. Рабочие растворы
- •7.2. Кривые титрования и выбор индикатора
- •7.3. Практическое применение методов кислотно-основного титрования
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 8. Реакции окисления-восстановления. Окислительно-восстановительное титрование
- •Окислительно-восстановительное титрование
- •8.1. Требованиям к реакциям в методе окислительно-восстановительного титрования
- •8.2. Способы установления точки эквивалентности
- •8.3. Молярная масса эквивалента в реакциях окисления-восстановления
- •8.4. Кривые титрования
- •8.5. Индикаторы
- •8.6. Классификация методов окислительно-восстановительного титрования
- •8.7. Перманганатометрия
- •Практические работы
- •8.8. Иодометрия
- •Практические работы
- •8.9. Хроматометрия
- •Вопросы и задачи
- •Глава 9. Титрование по методу осаждения
- •9.1. Аргентометрия
- •9.2. Меркурометрия
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 10. Комплексометрическое титрование
- •10.1. Комплексонометрия
- •10.1.1. Рабочие растворы
- •10.1.2. Кривые титрования
- •10.1.3. Способы обнаружения конечной точки титрования
- •10.1.4. Применение комплексонометрии
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 11. Методы маскирования, разделения и концентрирования
- •11.1. Маскирование
- •11.2. Разделение и концентрирование
- •11.3. Краткая характеристика некоторых методов разделения и концентрирования
- •Вопросы и задачи
- •Глава 12. Биологические методы анализа
- •Вопросы
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 1. Аналитическая химия как наука………………………….. ………… 4
- •Глава 2. Качественный химический анализ…………………………………….. 8
- •Глава 3. Метрологические основы химического анализа……………………. 50
- •Глава 4. Количественный анализ. Химические методы………………………. 63
- •Глава 5. Титриметрический анализ………………………………………………. 77
- •Глава 6. Реакции кислотно-основного взаимодействия ……………………… 89
- •Глава 7. Кислотно-основное титрование………………………………………… 100
- •Глава 8. Реакции окисления-восстановления. Окислительно-
5.2. Стандартизация раствора титранта
Стандартизация раствора титранта – это установление его точной концентрации с относительной погрешностью, обычно не превышающей ±0,1 %.
Различают приготовленные и установленные растворы титрантов. Приготовленные растворы получают путем растворения точной навески тщательно очищенного исходного вещества в определенном объеме воды или другого растворителя. Так готовят, например, титрованный раствор NaCl, K2Cr2O7 и др.
Однако многие растворы приготовить таким путем нельзя, например, NaOH, KMnO4 и др. В таких случаях готовят раствор титранта приблизительно нужной концентрации, а затем его стандартизируют, т.е. устанавливают концентрацию с необходимой точностью, титруя раствором стандартного вещества. Такие растворы называют установленными. Установочные вещества или так называемые первичные стандарты должны иметь состав, точно отвечающий химической формуле, быть устойчивыми на воздухе как в твердом виде, так и в растворе, иметь, по возможности, большую молярную массу эквивалента. Они должны быть доступными и легко очищаться от примесей. Реакция вещества титранта с установочным веществом должна протекать быстро, количественно и стехиометрически.
Растворы NaOH и КОН часто стандартизируют по гидрофталату калия (КНС8Н4О4) или дигидрату щавелевой кислоты (Н2С2О4·2Н2О); растворы HCl и H2SO4 – по карбонату натрия или декагидрату тетрабората натрия (Na2В4О7·10Н2О); растворы KMnO4 – по оксалату натрия Na2C2O4 и т.д.
Нередко для целей стандартизации используют вторичные стандарты, в качестве которых выступают титрованные растворы веществ, способных взаимодействовать с титрантом. Например, стандартизировать раствор HCl можно титрованным раствором NaOH.
Удобным практическим методом приготовления стандартного титрованного раствора является использование фиксаналов – запаянных стеклянных ампул, которые содержат точно фиксированное количество вещества, обычно 0,1 моль эквивалента. Для получения стандартного титрованного раствора содержимое фиксанала растворяют в мерной колбе.
5.3. Основные приемы титриметрических определений
В титриметрическом анализе используют:
1) прямое титрование;
2) обратное титрование (титрование по остатку);
3) титрование заместителя.
При прямом титровании определяемое вещество непосредственно реагирует с титрантом. Типичный пример – титрование щелочи кислотой (или наоборот). В случае обратного титрования используется два титрованных раствора – основной и вспомогательный. К анализируемому раствору сначала добавляют заведомый избыток одного титрованного раствора, а затем не вступивший в реакцию остаток этого раствора оттитровывается другим стандартным раствором. Этот прием применяется, когда трудно определить точку эквивалентности. Например, при титровании солей аммония прибавляют избыток щелочи, а затем остаток ее оттитровывают кислотой.
При титровании заместителя в методе заместительного титрования к определяемому веществу добавляют специальный реагент, который взаимодействуя с ним, выделяет эквивалентное количество нового вещества – заместителя. Полученный заместитель оттитровывают стандартным раствором. Например, при иодометрическом определении меди к анализируемому раствору прибавляют избыток иодида калия
2Cu2+ + 4I- → 2CuI + I2.
Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом.
По способу титрования различают способ отдельных навесок и способ пипетирования.
Способ отдельных навесок заключается в том, что n навесок вещества (m1,m2 и т.д.) взятых на аналитических весах, растворяют в небольших объемах растворителя (знать их нет необходимости) и проводят титрование каждого раствора. В способе пипетирования навеску вещества растворяют в мерной колбе, доводят растворителем до метки, затем отбирают мерной пипеткой отдельные равные порции раствора (аликвоты) и их титруют.