- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Стандартизация растворов титрантов
- •Основные приемы титрования
- •Расчеты в титриметрическом анализе
- •2.3.1. Химический эквивалент
- •2.3.2. Расчет результата прямого титрования при разных способах выражения концентрации раствора
- •2.3.3. Расчет результата в методах обратного титрования
- •Понятие о кривых титрования
- •2. Кислотно-основное титрование.
- •Рабочие растворы
- •2.7.2. Кривые титрования и выбор индикатора
- •3. Окислительно-восстановительное титрование.
- •Окислительно-восстановительные системы
- •Основные факторы, влияющие на потенциал
- •Константы равновесия окислительно-восстановительных реакций
- •Построение кривой окислительно-восстановительного титрования
- •Влияние условий на ход кривых титрования
- •Определение точки эквивалентности
- •Окислительно-восстановительные индикаторы
- •Перманганатометрия
- •Хроматометрия
- •Иодометрия
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •1. Комплексонометрическое титрование
- •Понятие о комплексонах
- •Рабочие растворы
- •Индикаторы в комплексонометрии
- •Выполнение комплексонометрических определений
- •Определение жесткости воды
- •Определение кальция и магния в различных растворах и материалах
2.3.2. Расчет результата прямого титрования при разных способах выражения концентрации раствора
Обозначения величин, относящихся к раствору определяемого вещества, будем отмечать индексом "1", а к раствору титранта – индексом "2".
Если известны молярная концентрация эквивалента (нормальность) титранта C2 и объем раствора V2 в миллилитрах, израсходованный на титрование определяемого вещества, то количество вещества титранта, затраченное на реакцию, будет равно
.
В точке эквивалентности количество вещества титранта, израсходованное на реакцию, будет точно равно количеству определяемого вещества в анализируемом растворе (n1=n2). Поэтому
.
Количество определяемого вещества (в молях эквивалента), находящееся в анализируемом растворе, можно также представить соотношением
.
Отсюда получаем очень важное уравнение
C1V1 = C2V2 ..
Если известен объем анализируемого раствора, то по этому уравнению можно рассчитать его концентрацию.
Масса m1 определяемого вещества в анализируемом растворе рассчитывается по соотношению
,
где Mэ1 – молярная масса эквивалента определяемого вещества.
Например, пусть раствор соляной кислоты титруют раствором NaOH с молярной концентрацией эквивалента C(NaOH)=0,1048 моль/л, и на титрование израсходовано V(NaOH)=22,52 мл этого раствора. Тогда
Рабочий раствор в титриметрическом анализе нередко характеризуют молярной концентрацией эквивалента с поправочным коэффициентом. Поправочный коэффициент равен отношению истинной молярной концентрации эквивалента Cист рабочего раствора к округленной табличной молярной концентрации эквивалента Cтабл, для которой заранее рассчитано, какой массе определяемого вещества соответствует данный объем рабочего раствора.
Например, 22,50 мл точно 0,1000 н. NaOH нейтрализуют 0,08204 г HCl, а 22,52 мл этой щелочи – 0,08211 г HCl и т.д. Если истинная молярная концентрация эквивалента Cист=0,1048 моль/л, то поправочный коэффициент равен
.
При расчете результатов титрования табличный результат умножают на поправочный коэффициент. Если израсходовано 22,52 мл кислоты, табличный результат равен 0,08211 г и истинная масса кислоты составит
m(HCl) = mтабл×K = 0,08211×1,048 = 0,08605 г.
Этот способ очень удобен при серийных определениях и широко используется в цеховых и заводских лабораториях.
Если известен титр T2 рабочего раствора, т.е. масса (г) растворенного вещества в 1 мл раствора, то количество вещества эквивалента титранта, вступившее в реакцию, составит
.
Тогда масса определяемого вещества в анализируемом растворе будет равна
.
Широко распространен в практике способ расчета результатов анализа с помощью условного титра рабочего раствора, или титра раствора по определяемому веществу T2/1. Он показывает массу определяемого вещества, которая соответствует 1 мл рабочего раствора. Поэтому масса определяемого вещества может быть рассчитана очень простым образом
m1=T2/1×V2 .
Если сравнить это выражение с предыдущей формулой расчета по титру рабочего раствора, то титр по определяемому веществу можно представить в виде
.
С другой стороны, из формулы расчета массы определяемого вещества через молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора следует, что
.
Рассмотренными в данном разделе способами рассчитывается результат и в методе титрования по замещению.