5.7. Определение содержания хлора в образце по Фольгарду

Галогены по Фольгарду определяют обратным титрованием остатка нитрата серебра раствором NH₄SCN. Однако точное титрование возможно здесь лишь при условии, что будут приняты меры, предотвращающие (или замедляющие) реакцию между хлоридом серебра и избытком тиоцианата железа

3AgCl + Fe(SCN)₃ = 3 AgSCN + FeCl₃,

при которой появляющаяся сначала окраска постепенно исчезает. Лучше всего отфильтровать осадок AgCl перед титрованием избытка нитрата серебра раствором NH₄SCN. Но иногда вместо этого к раствору добавляют какую-нибудь органическую жидкость (нитробензол, тетрахлорид углерода и т.п.), не смешивающуюся с водой и как бы изолирующую осадок AgCl от избытка тиоцианата.

Ход определения. Возьмите пробирку с образцом анализируемого вещества, содержащего хлорид натрия. Навеску вещества растворите в мерной колбе вместимостью 100 мл и доведите объем раствора водой до метки (концентрация хлорида в растворе должна быть не более 0,05 н.).

Перенесите пипеткой 10,00 мл анализируемого раствора в коническую колбу, добавьте 3 мл 6 н. азотной кислоты и прилейте из бюретки заведомый избыток раствора AgNO₃, например 18,00 мл.

Затем осадок хлорида серебра отфильтруйте. Оттитруйте остаток нитрата серебра раствором NH₄SCN, как описано в предыдущем параграфе. Повторив определение 2-3 раза, возьмите среднее. Если осадок хлорида серебра отфильтровали, то его следует промыть и присоединить промывные воды к фильтрату.

Допустим, что навеска образца составила 0,2254 г. К 10,00 мл анализируемого раствора добавили 18,00 мл 0,02043 н. раствора нитрата серебра. На титрование избытка его пошло 5,78 мл 0,04982 н. раствора NH₄SCN.

Прежде всего вычислим, какой объем 0,02043 н. раствора нитрата серебра соответствует затраченным на титрование 5,78 мл 0,04982 н. раствора NH₄SCN.

V (AgNO₃) ∙ 0,02043 = 5,78∙0,04982; V (AgNO₃) = 5,78∙0,04982/0,02043 =

= 14,09 мл,

следовательно, на осаждение иона Cl^- пошло 18,00 – 14,09 = 3,91 мл 0,02043 н. раствора нитрата серебра. Отсюда легко найти нормальную концентрацию раствора хлорида натрия

с (NaCl) ∙ 10,00 = 0,2043∙3,91; с (NaCl) = 0,2043∙3,91/10,00=0,007988.

Поскольку молярная масса эквивалента хлора равна 35,46 г/моль, общая масса хлора в навеске составляет

m = 0,007988∙35,46∙0,1 = 0,02832 г.

Содержание хлора в массовых долях (%) составляет

.

По методу Фольгарда определяют также содержание ионов Br^- и I^-. При этом отфильтровывать осадки бромида или иодида серебра не требуется. Но нужно учитывать, что ион Fe³⁺ окисляет иодиды до свободного йода. Поэтому индикатор добавляют после осаждения всех ионов I^- нитратом серебра.

Раздел 6. Комплексонометрическое титрование

6.1 Сущность метода.

Комплексонометрическое титрование основано на реакциях, при которых определяемые ионы образуют комплексные соединения с некоторыми органическими соединениями. Если при этом получаются внутрикомплексные соединения – хелаты, как, например, с комплексонами, то имеет место комплексонометрическое (хеламетрическое) титрование.

Комплексоны – это класс органических соединений – производных аминополикарбоновых кислот, из которых простейшей можно считать иминодиуксусную кислоту:

Наиболее распространены следующие комплексоны: нитрилотриуксусная кислота или комплексон I

;

этилендиаминтетрауксусная кислота или комплексон II

.

В практике технического и агрохимического анализа наиболее широко применяют динтариевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты − комплексон III

.

Э то соединение (иногда называемое трилоном Б) обозначают сокращенной формулой Na₂H₂Y или ЭДТА. Комплексон III содержит наряду с карбоксильными группами СООН еще и третичные аминогруппы N. Поэтому он считается не только органической кислотой, дающей соли с различными катионами, но также и комплексообразующим веществом.

Комплексоны III образует со многими катионами достаточно прочные и растворимые в воде внутрикомплексные соли. Последние получаются в тех случаях, когда катион металла замещает атомы водорода функциональных групп органического соединения и одновременно взаимодействует с другими группами посредством координационной связи.

Образование комплексоном III внутрикомплексного соединения с каким-нибудь двухзарядным катионом происходит путем замещения металлом атомов водорода карбоксильных групп и одновременного взаимодействия катиона с атомами азота аминогрупп (за счет координационной связи)

.

Сплошными линиями здесь показаны обычные связи, а стрелками − координационные.

Комплексон III получил широкое применение в химическом анализе, потому что он образует внутрикомплексные соли с катионами щелочно-земельных металлов (Ca²⁺, Mg²⁺, Ba²⁺), которые очень трудно перевести в комплексные соединения другими способами. Титрование комплексоном III используют для количественного определения этих катионов. Разумеется, при этом приходится устанавливать точку эквивалентности с помощью индикаторов.