3. Сущность и основные понятия титриметрического анализа

В титриметрическом анализе к точно отмеренному объему рас­твора одного вещества медленно, небольшими порциями, приливают раствор другого вещества до полного окончания реакции. Этот про­цесс называется титрованием, а момент завершения реакции – точкой эквивалентности. Один из двух растворов содержит вещество с неизвестной концентрацией и представляет собой анализируемый раствор. Другой раствор содержит реагент с точно известной концентрацией и называется рабочим раствором или титрантом. В точке эквивалентно­сти количество вещества эквивалента в добавленном рабочем растворе становится равным количеству анализируемого вещества. По достиже­нии точки эквивалентности титрование заканчивают и фиксируют за­траченный объем рабочего раствора. На основании закона эквивален­тов рассчитывают концентрацию вещества в анализируемом растворе.

Таким образом, для успешного проведения титриметрического анализа необходимо:

а) знать точную концентрацию рабочего раствора;

б) точно измерить объемы растворов обоих реагирующих ве­ществ;

в) надежно фиксировать точку эквивалентности.

В титриметрическом анализе могут использоваться не все хи­мические реакции, а только те, которые отвечают следующим требова­ниям:

а) реакция должна быть практически необратимой;

б) реакция должна протекать в строгом соответствии с уравнением, без побочных продуктов (это требование часто формули­руется как "стехиометричность процесса");

в) реакция должна протекать достаточно быстро;

г) для используемой реакции должен существовать способ фиксирования точки эквивалентности.

Для определения конца реакции титрование проводят в при­сутствии вспомогательных реактивов — индикаторов. Индикаторы – это вещества, способные в точке эквивалентности менять свою окраску. В некоторых случаях индикатором является одно из реагирующих веществ. Если это вещество окрашено, а продукты реакции бесцветны или имеют другую окраску, то в точке эквивалентности происходит изменение окраски раствора.

4. Классификация методов титриметрического анализа

В зависимости от типа химической реакции, лежащей в основе, титриметрический анализ делится на следующие методы:

а) методы алкалиметрии (определение кислот) и ацидиметрии (определение оснований) – в основе лежат кислотно-основные реак­ции;

б) метод оксидиметрии – в основе лежат окислительно-восстановительные реакции. В зависимости от применяемых рабочих растворов оксидиметрию разделяют на перманганатометрию (рабочий раствор – перманганат калия), йодометрию (рабочие растворы – йод и тиосульфат натрия), броматометрию (рабочий раствор – бромат ка­лия), нитритометрию (рабочий раствор – нитрит натрия), цериметрию (рабочий раствор – сульфат церия (IV)), дихроматометрию (рабочий раствор – дихромат калия). В медицине наиболее широко используется перманганатометрия и йодометрия;

в) методы аргентометрии и меркурометрии – в основе лежат реакции осаждения;

г) методы комплексометрии и комплексонометрии – в основе лежит реакция образования комплексных соединений.

По способу проведения анализа различают прямое и обратное титрование, а также метод замещения.

При прямом титровании к раствору определяемого вещества непосредственно добавляют титрант. При обратном титровании опреде­ляемое вещество сначало реагирует с точно известным количеством реагента, взятого в избытке. Непрореагировавший избыток титруют рабочим раствором, затем рассчитывают количество реагента, вступившего в реакцию с определяемым веществом. В методе замещения проводят реакцию определяемого вещества с каким-либо реагентом и титруют один из продуктов этой реакции. В этом случае определяемое вещество замещается продуктом реакции, откуда и получил название данный метод.

Метод замещения может быть целесообразным тогда, когда не­посредственная реакция исследуемого вещества и реагента не удов­летворяет требованиям, предъявляемым к титриметрическим реакциям.