- •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-
8.8. Иодометрия
Метод основан на реакции . Иод плохо растворим в воде, но в присутствии иодид-ионов образуется комплекс , поэтому при титровании протекает реакция .
Стандартный потенциал пары I2/2I– невелик (0,54 В). Свободный йод является относительно слабым окислителем, а ионы являются средними восстановителями. Многие восстановители, потенциал которых менее 0,54 В, способны окисляться свободным иодом, а многие окислители, потенциал которых больше 0,54 В способны восстанавливаться иодид-ионами. Таким образом, в иодометрических методах для определения восстановителей используется раствор йода, а для определения окислителей – раствор иодида калия. Последний обычно является вспомогательным, а рабочим раствором служит раствор тиосульфата натрия (Na2S2O3).
Точку эквивалентности в иодометрии определяют с помощью специфического индикатора – крахмала.
Определение восстановителей проводят прямым или обратным титрованием. Необходимость применения способа обратного титрования вызвана тем, что реакции между восстановителями и иодом протекают с незначительной скоростью и не до конца. Наличие же избытка I2 приведет к быстрому и полному протеканию реакции.
Определение окислителей. При количественном определении окислителей использовать в качестве рабочего раствора раствор KI не представляется возможным: во-первых, из-за того, что при титровании устанавливается подвижное равновесие между иодид-ионами и продуктами их окисления, то есть реакция пойдет до конца при избытке иодид-ионов; во-вторых, нет возможности точно фиксировать точку эквивалентности и, в третих, раствор KI очень неустойчив. Поэтому для определения окислителей применяют косвенный метод – метод замещения. Например, если к кислому раствору дихромата калия прибавить избыток раствора KI, то моны Cr2O72- восстановятся иодид-ионами до Сr3+, выделив при этом строго эквивалентное количество свободного иода:
K2Cr2O7 + 6 KI +7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + 4 K2SO4 + 7 H2O.
Выделившийся иод титруют рабочим раствором тиосульфата натрия и по расходу последнего нетрудно подсчитать количество хрома в исследуемом растворе
I2 + 2 Na2S2O3 = 2 NaI + Na2S4O6.
Пример. К навеске 0,1200 г технического K2Cr2O7 добавили избыток KI и соляной кислоты, и выделившийся иод оттитровали 22,85 мл 0,01 н. раствора Na2S2O3. Рассчитать содержание хрома в техническом образце.
Решение.
mCr = VB·CB M(⅓ Cr) / 1000 =22,85·0,01·17,332/1000 = 0,00396 г (В– Na2S2O3);
ω%(Cr) = 0,00396·100 % / 0,1200 = 3,30 %.
Условия проведения иодометрических определений
1. Иодометрическое титрование нельзя проводить в щелочной среде (рН>9), т.к. иод реагирует со щелочью: I2 + 2 OH– = IO– + H2O.
2. Титрование ведут на холоде, т.к. иод-вещество летучее, кроме того, с повышением температуры понижается чувствительность крахмала как индикатора.
3. При определении окислителей необходимо применять значительный избыток KI, т.к. растворимость иода в воде мала, а с KI образуется комплексный ион I– + I2 = [I3]-.
Избыток KI способствует также ускорению и более полному течению реакции в нужном направлении.