9.2. Меркурометрия
Меркурометрические методы основаны на образовании малорастворимых соединений ртути (I) с галогенидами (хлоридами, бромидами, иодидами) и некоторыми другими анионами:
Hg22+ + 2X– = Hg2X2.
Титрантом в меркурометрии является раствор нитрата ртути (I), который готовят из Hg2(NO3)2 ·2H2O и устанавливают его титр по NaCl или NaBr.
В качестве индикаторов чаще всего применяют тиоцианатные комплексы железа (III) или дифенилкарбазон. Применение первого индикатора основано на обесцвечивании раствора тиоцианатных комплексов железа (III) под действием иона Hg22+, образующего осадок Hg2(SCN)2:
2FeSCN2 + Hg22+ = Hg2(SCN)2 + 2Fe3+.
Малорастворимый Hg2(SCN)2 образуется параллельно с Hg2Cl2, и обесцвечивание раствора происходит в области скачка титрования. Объем рабочего раствора Hg2(NО3)2, израсходованный на реакцию с индикатором, устанавливается проведением холостого опыта.
Дифенилкарбазон можно рассматривать как адсорбционный индикатор, в точке эквивалентности окрашивающий суспензию Hg2Cl2 в ярко-голубой или сине-фиолетовый цвет. Титрование с дифенилкарбазоном проводится в сильнокислой среде, что является достоинством метода.
Практические работы
Работа 1. Приготовление стандартизированного раствора нитрата серебра
Первичными стандартами для стандартизации раствора нитрата серебра служат хлориды натрия или калия. Готовят раствор хлорида натрия и приблизительно 0,02 н. раствор нитрата серебра, стандартизируют второй раствор по первому.
Реагенты
Хлорид натрия, NaCl (х.ч.) или фиксанал.
Нитрат серебра, AgNO3.
Хромат калия, K2CrO4, насыщенный раствор.
Выполнение определения
Готовят стандартный раствор хлорида натрия из навески (или фиксанала). Массу навески, необходимую для приготовления 0,1 л 0,02 н. раствора, находят, учитывая, что молярная масса эквивалента хлорида натрия равна 58,45 г/моль:
m =58,45·0,02·0,1=0,1169 г NaCl. Берут на аналитических весах навеску 0,12 г NaCl переносят ее в мерную колбу вместимостью 100,00 мл, растворяют, доводят объем водой до метки и перемешивают. Вычисляют титр и молярную концентрацию эквивалента. Допустим, что навеска NaCl равна 0,1226 г.
Тогда ТNaCl = 0,1226/100 = 0,001226 г/мл,
а концентрация СNaCl = 0,001226·1000/58,45=0,02097 н.
В 100 мл 0,02 н. раствора нитрата серебра должно содержаться
169,9·0,02·0,1 = 0,3398 г AgNO3. Брать точную навеску не имеет смысла, так как продажный нитрат серебра всегда содержит примеси. На технохимических весах берут навеску 0,34–0,35 г нитрата серебра; переносят в мерную колбу, растворяют в небольшом количестве воды, доводят объем водой до метки и переливают в склянку темного стекла, так как на свету AgNO3 разлагается с выделением свободного серебра.
Тщательно вымытую бюретку промывают раствором AgNO3 и подготавливают к титрованию. Пипетку ополаскивают раствором хлорида натрия и переносят ею 10,00 мл раствора в коническую колбу. Приливают 2 капли насыщенного раствора хромата калия и осторожно, по каплям титруют раствором AgNO3 при перемешивании. Добиваются, чтобы переход желтой окраски смеси в красноватую произошел от одной избыточной капли нитрата серебра. Титрование повторяют 2-3 раза, берут среднее из сходящихся отчетов и вычисляют молярную концентрацию эквивалента нитрата серебра.
Например, на титрование в среднем пошло 10,26 мл раствора AgNO3, тогда
);
откуда
=
0,02097 · 10,00 / 10,26 = 0,02043.
Если предполагается определять содержание Cl– в образце, вычисляют титр нитрата серебра по хлору:
=
35,46 · 0,02043/1000 = 0,0007244 г/мл,
это означает, что 1 мл раствора AgNO3 соответствует 0,0007244 г оттитрованного хлора.
Работа 2. Определение содержания хлора в образце по методу Мора
Техника определения аналогична установлению концентрации раствора серебра.
Реагенты
Нитрат серебра, AgNO3, стандартизированный раствор (~0,02 н.).
Хромат калия, K2CrO4, насыщенный раствор.
Выполнение определения
Взвешивают пробирку с образцом анализируемого вещества, содержимое пробирки переносят в мерную колбу, емкостью 100,0 мл. Снова взвешивают пробирку (пустую) и по разности масс находят величину навески. Растворят навеску в воде и доводят объем водой до метки, перемешивают. Отбирают по 10,00 мл анализируемого раствора в коническую колбу и титруют его раствором нитрата серебра в присутствии хромата калия (2 капли) до перехода желтой окраски в красноватую.
Например, навеска составила 0,130 г, а на титрование 10,00 мл пошло в среднем 4,74 мл раствора AgNO3. Чтобы найти массу Cl- в 10,00 мл раствора достаточно умножить объем AgNO3, использованный на титрование, на титр нитрата серебра по хлору (см. работу 1): 4,74· 0,0007244 = 0,003434 г.
В 100 мл анализируемого раствора соответственно будет в 10 раз больше:
0,003434 · 10 = 0,03434. Тогда массовая доля хлора в образце:
.