- •Методическая разработка по проведению практических и лабораторных занятий для студентов по учебной дисциплине «Химия»
- •Занятие №1
- •Форма протокола лабораторной работы.
- •Занятие №2
- •Занятие №3
- •Опыт №1. Зависимость скорости реакции от концентрации.
- •Сразу после выпадения осадка быстро вымыть пробирки!!!
- •Опыт №4. Изучение явлений плазмолиза и гемолиза эритроцитов.
- •Занятие №4
- •Опыт № 1. Приготовление буферных смесей с различными значениями рН.
- •Опыт №2. Влияние разбавления на рН буферной смеси.
- •Опыт№3. Определение буферной емкости раствора по кислоте.
- •Занятие №5
- •Опыт № 1. Определение общей жесткости воды.
- •Опыт №2. Определение содержания перекиси водорода перманганатометрическим титрованием.
- •Занятие №6
- •Занятие №7
- •Занятие №8
- •Занятие №9
- •Занятие №10
- •Занятие №11
- •Занятие №12
- •Опыт №1. Изучение влияния электролитов на величину набухания вмс.
- •Занятие №13
- •Билет №
Опыт № 1. Определение общей жесткости воды.
Цель: Приобрести навыки комплексонометрического титрования на примере определения жесткости воды.
Оборудование: Бюретка, конические колбы, пипетки, вместимостью 25 мл, мерный цилиндр.
Реактивы: 0,01 моль/л раствор трилона Б, индикаторная смесь эриохрома черного Т, аммиачный буферный раствор.
Сущность работы: Одним из способов определения жесткости воды является комплексонометрическое титрование. Этот метод основан на использовании реакций ионов металлов с органическими лигандами, в результате которых образуются устойчивые внутрикомплексные соединения. В качестве титрантов в данном методе используют растворы комплексонов: комплексон I – нитриллотриуксусная кислота, комплексон II – этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУ, трилон А), комплексон III – динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА, трилон Б), комплексон IV – диамин – циклогексан тетрауксусная кислота. Наибольшее применение в лабораторной практике в качестве титранта нашел раствор трилона Б.
Для фиксирования точки эквивалентности используют металл-индикаторы, такие как кислотный хромовый черный (эриохром Т), кислотный хромовый темно-синий, пирокатехиновый фиолетовый, мурексид и другие. Индикаторы образуют с определяемыми ионами внутрикомплексные соединения, обладающие меньшей устойчивостью, чем с комплексонами. Окраска комплекса металл/индикатор отличается от окраски свободного индикатора, что позволяет фиксировать точку конца титрования. Титрование проводят в щелочной среде (pH= 7 – 11), которую создают добавляя аммиачный буферный раствор.
Химизм: При добавлении эриохрома черного Т к анализируемому раствору индикатор приобретает красную окраску за счет взаимодействия с катионом металла:
|
| ||
+ Me2+ → |
+ 2 H+ | ||
|
|
Аналогично индикаторам, титрант образует с ионами металла устойчивый растворимый бесцветный комплекс:
|
| |||
+ Me2+ → |
+ 2H+ |
| ||
|
|
В точке эквивалентности менее устойчивое комплексное соединение катиона металла с индикатором разрушается и образуется комплекс трилона Б с катионами Ca2+, Mg2+:
|
|
|
|
|
| |
+ |
→ |
+ | ||||
|
|
|
Методика: В колбу для титрования помещают 25 мл анализируемой воды, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора и 0,05 г индикаторной смеси эриохрома черного Т. Содержимое колбы перемешивают и титруют стандартизированным раствором трилона Б до изменения малиновой окраски раствора на синюю. Титрование повторяют до тех пор, пока не получится сходимость результатов отдельных титрований в пределах 0,2 мл.
Результаты и расчеты: Жесткость воды определяют по формуле:
Ж = (С(1/2 ТрБ) · Vср(ТрБ) · 1000) / V(H2O)
Где Ж – жесткость воды, ммоль/л;
С(1/2 ТрБ) – молярная концентрация эквивалента раствора трилона Б, моль/л;
V(H2O) – объем воды, взятый для титрования, мл.