12.2. Классификация титриметрических методов анализа и способов титрования

В зависимости от типа химической реакции,протекающей меж­ду определяемым веществом и титрантом, выделяют:

• кислотно-основное титрование- титриметрические методы анализа, основанные на протолитических реакциях;

• комплексометрическое титрование- титриметрические ме­тоды анализа, основанные на реакциях образования растворимых комплексных соединений;

• осадительное титрование- титриметрические методы анали­за, основанные на реакциях образования малорастворимых со­единений;

• окислительно-восстановительное титрование- титримет- рические методы анализа, основанные на окислительно- восстановительных реакциях.

HCl + NaOH4 NaCl+ H₂O

J

v

Титрант добавляют непосредственно к определяемому

Определяемое вещество стехио метр ич ески взаимодействует с другим веществом, способным взаимодействовать с титрантом. Само определяемое вещество с титрантом не реагирует

Ca²++ C₂O₄^2- 4 CaC₂O₄l

CaC₂O₄l + H₂SO₄ 4 CaSO₄l + H₂C₂O₄

5H₂C₂O₄+ 2KMnO₄+3H₂SO₄ 4

4 2MnSO₄+ 10CO₂t + K₂SO₄+ 8H₂O

Вначале проводят стехиометрическую реакцию определяемого вещества со вспомогательным реагентом. Полученный продукт, количество которого эквивалентно количеству определяемого вещества, титруют соответствующим титрантом.

J

веществу

^титруют вторым титр антом.

В зависимости от способа выполненияразличают:

NH₄Cl+ NaOH4 NaCl+ NH₃t+ H₂O NaOH+ HCl4 NaCl+ H₂O

К определяемому веществу добавляют точное количество первого титранта, взятого в заведомом избытке. После того, как пройдёт реакция, непрореагировавший первый титрант

V

K₂Cr₂O₇+ 6KI+ 7H₂SO₄ 4 4 Cr₂(SO₄)₃+ 3I₂+ 4K₂SO₄+ 7H₂O I₂+ 2Na₂S₂O₃ 4 2NaI+ Na₂S₄O₆

Существуют и более сложные методики, сочетающие в себе не­сколько перечисленных способов титрования.

Реакция, лежащая в основе прямого титрования, должна:

• протекать количественно,иначе говоря, иметь большую кон­станту равновесия, поскольку нет возможности добавлять избыток реагента;

• протекать быстро и, по возможности, при комнатной темпе­ратуре;

• быть стехиометричной,т.е. протекать строго согласно уравне­нию реакции. Изменение условий не должно влиять на её ход и на свойства конечных продуктов.

Кроме того

• должен существовать способ обнаружения (визуальный или инструментальный) конечной точки титрования.

Если хотя бы одно из перечисленных требований к реакции не выполняется, приходится использовать другие способы титрования. Так, например, прямое титрование иона NH₄+ раствором щёлочи не­возможно из-за малой константы равновесия реакции, титрованиеK₂Cr₂O7 растворомNa₂S₂O₃ - из-за нестехиометрического протекания реакции и т. д.

В титриметрии, как и в любом другом методе количественного анализа, обычно проводят несколько параллельных определений. При этом существует два подхода к их проведению, называемые методом отдельных навесоки методом пипетирования(рис. 12.1).

Рис. 12.1.Метод отдельных навесок (1) и метод пипетирования (2)

Метод отдельных навесок более трудоёмок, требует больших количеств анализируемого объекта. Однако результаты анализа этим методом имеют меньшую неопределённость (результат зависит от не­определённости взятия навески, а в методе пипетирования также и от измерения объёмов исходного раствора и аликвот), вследствие чего он чаще используется, например, в фармакопейном анализе.