- •Применение закона действующих масс к растворам электролитов Электролитическая диссоциация Электролиты и неэлектролиты. Теория электролитической диссоциации
- •Общая характеристика электролитов
- •Слабые электролиты
- •Сильные электролиты
- •Теория кислот и оснований. Буферные растворы Теория кислот и оснований
- •Буферные растворы Определение буферных систем и их классификация
- •Механизм действия буферных систем
- •Вычисление рН и рОн буферных систем. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха
- •Буферная емкость
- •Гетерогенные равновесия Константа растворимости. Правило растворимости осадков
- •1. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов труднорастворимого электролита в растворе равно величине егоKs (или пр) при данной температуре
- •2. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов в растворе электролита меньше величины его ks
- •3. В перенасыщенном растворе стехиометрическое произведение молярных концентраций труднорастворимого электролита больше величины его ks
- •Образование и растворение осадков
- •Однотипные и разнотипные конкурирующие равновесия в гетерогенных системах
- •Определение комплексных соединений и их общая характеристика
- •Строение комплексных соединений
- •Классификация комплексных соединений
- •Диссоциация комплексных соединений
- •Гидролиз солей
- •3. Соли, образованные сильной кислотой, но слабым основанием:
- •Количественный анализ основы титриметрического метода анализа Химический эквивалент
- •Молярная масса эквивалентов вещества
- •Химическое количество эквивалентов вещества
- •Молярная концентрация эквивалентов вещества
- •Закон эквивалентов
- •Титриметрический анализ Общая характеристика метода
- •Требования, предъявляемые к реакциям, которые используют в титриметрии
- •Способы титрования
- •Способы приготовления рабочих растворов
- •Правила работы с мерной посудой при проведении аналитических измерений
- •Мерные колбы
- •Пипетки
- •Бюретки
- •Проведение титрования
- •Кислотно-основное титрование Общая характеристика метода
- •Определение точки эквивалентности в кислотно-основном титровании. Кислотно-основные индикаторы
- •Подбор индикаторов при кислотно-основном титровании
- •Кривые титрования многоосновных (полипротонных) кислот, многокислотных оснований и их солей
- •Применение кислотно-основного титрования
- •Редоксиметрия Общая характеристика и классификация методов
- •Кривые титрования в редоксиметрии
- •Способы определения точки эквивалентности
- •Перманганатометрия
- •Иодометрия
- •Физико-химические методы анализа Практическое применение электропроводности
- •Потенциометрия
- •Хроматография Общая характеристика метода
- •Классификация хроматографических методов анализа
- •Методика разделения и идентификации компонентов смеси
- •Содержание
Кислотно-основное титрование Общая характеристика метода
В основе многих методов объёмного анализа лежат реакции ионного обмена. К их числу относятся и кислотно-основные реакции, сущность которых сводится к взаимодействию между собой в водных растворах ионов гидроксония и гидроксильных ионов:
Н3О++ ОН¯= 2Н2О
В упрощённом виде данную реакцию можно записать следующим образом:
Н++ ОН¯= Н2О
При протекании таких реакций часто происходит передача протона от титранта к титруемому веществу или наоборот (если один из реагентов является слабым электролитом).
Реакции кислотно-основного взаимодействия (или по-другому: реакции нейтрализации) характеризуются высокой скоростью и протекают строго стехиометрически.
Метод кислотно-основного титрования применяется для количественного определения кислот, оснований или солей, способных гидролизоваться в водных растворах. В зависимости от природы используемого титранта кислотно-основное титрование подразделяется на ацидиметрию(acidium-кислота)и алкалиметрию (alkalis– щёлочь).
В ацидиметриив качестве рабочего раствора (титранта) чаще всего используют соляную кислоту, реже - серную, т.к. она в ряде случаев может образовывать с исследуемым веществом осадки, которые будут влиять на точность результатов анализа.
Азотная кислота, являясь сильным окислителем, может вступать в побочные реакции, не предусмотренные стехиометрией основного процесса, поэтому в ацидиметрии используется редко, кроме того, её растворы могут частично разлагаться при нагревании и на свету.
Растворы НСlиH2SO4 нельзя приготовить по точной навеске исходного вещества из-за летучести первого и гигроскопичности второго.
Поэтому их готовят разбавлением концентрированных растворов, а затем точный титр устанавливают с помощью другого стандартного раствора.
В ацидиметрии для этих целей используют растворы карбоната натрия Na2CO3(соды) или декагидрата тетрабората натрияNa2B4O7·10H2O(буры), полученные растворением в соответствующем объёмеH2Oрассчитанной навески.
Уравнения протекающих при этом реакций будут иметь вид:
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O+CO2
Na2B4O7+ 2HCl+ 5H2O= 2NaCl+ 4H3BO3
Таким образом, фактор эквивалентности соды и буры в этом случае равен 1/2.
Рабочие растворы кислот (HCl,H2SO4) являются устойчивыми и могут храниться без изменения своего количественного и качественного состава продолжительное время. Обычно в ацидиметрии используют растворы с молярной концентрацией химического эквивалента кислоты от 0,01 моль/дм3до 0,2 моль/дм3.
Ацидиметрия используется для количественного определения оснований и солей, вступающих в необратимое взаимодействие с сильными кислотами.
В алкалиметриив качестве титрантов используют растворы щелочей (NaOH,KOH,Ba(OH)2), в которых молярная концентрация эквивалента вещества колеблется в интервале от 0,01 моль/дм3 до 0,2 моль/дм3. Их не готовят по точной массе рассчитанной навески, поскольку щелочи являются гигроскопичными и даже при правильном хранении содержат в качестве примесей небольшое количество воды и карбонатов, а получают разбавлением концентрированных растворов с последующей стандартизацией другим раствором, титр которого известен. Для этих целей обычно используют стандартные растворы щавелевой Н2С2О4или янтарной Н2С4Н4О4кислот:
Н2С2О4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O
Н2С4Н4О4 + 2NaOH = Na2C4H4O4 + 2H2O
Рабочие растворы щелочей сохраняют свою устойчивость, если их хранить не в стеклянной, а в парафинированной либо фторопластовой посуде. Необходимо также учитывать, что растворы щелочей поглощают СО2из воздуха с образованием карбонатов. Вследствие этого их титр желательно устанавливать непосредственно перед проведением анализа.
Алкалиметрию используют для количественного определения кислот и солей, гидролизующихся по катиону, т.е. имеющих кислую реакцию среды.
Для стандартизации рабочих растворов в кислотно-основном титровании могут использоваться и те растворы НСl,H2SO4либоNaOH,KOH, точный титр которых уже установлен с помощью первичных стандартов.
Стандартные растворы кислот и щелочей можно получить также из фиксаналов, выпускаемых промышленностью. Это значительно сокращает затраты времени и средств на подготовительной стадии анализа.