В процессе титрования изменяются равновесные концентрации опреде-ляемого вещества, титранта и продуктов реакции. При этом пропорционально концентрациям этих веществ изменяются свойства раствора. Например, при окислительно- восстановительном титровании изменяются концентрации окислителя и восстановителя и, следовательно, потенциал; при изменении концентраций компонентов кислотно-основной реакции изменяется рН раствора. График зависимости параметра системы, связанного с концентраци-ей титруемого вещества, титранта или продукта, от состава раствора в про-цессе титрования называют кривой титрования. Кривые титрования помога-ют выбрать индикатор, оценить погрешность, наглядно проследить за ходом титрования.
Различают следующие виды титрования: -прямое: пробу титруют раствором титранта;
-обратное: титрант (вспомогательное вещество) добавляют к пробе визбытке, а затем оттитровывают не прореагировавший титрант стандартным раствором другого вещества (основным титрантом)
|
|
-заместительное: к пробе добавляют не сам титрант, а какой-либовспомогательный реагент, взаимодействующий с определяемым веществом и дающий эквивалентное количество продукта реакции, который оттитровыва-ют.
7.3. Расчеты в титриметрическом анализе
В титриметрическом анализе расчет результатов основан на принципе эквивалентности:
в химической реакции с n(х) эквивалентами одного вещества всегда вступает во взаимодействие n(у) эквивалентов второго и образуется по n экви-валентов каждого продукта:
n(х) + n(у) = n(z) + n(q) | (7.1.) |
Например, в реакциях: KOH + HCl = KCl + H2O 1 экв 1 экв 1 экв 1 экв
и
2 NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2 H2O 2 экв 2 экв 2 экв 2 экв
Количество вещества эквивалентов можно выразить через массу веще-ства (m) и молярную массу эквивалентов:
n (fэкв ×(Х)× Х)= | m (Х) | |
M (fэкв ×(Х)× M (Х)) | (7.2.) |
Объединяя уравнения (7.1) и (7.2) получаем очень важное уравнение:
Cf × Х × V (Х)= | m (у) | C | × V = С | × V | |||
M | и | ||||||
() экв ×(Х) | (fэкв ×(Y) | × M (Y)) | ()() fэкв ×× Х (Х) fэкв ×× M (Y) | (Y) | |||
(Х) | (Y) |
Расчет результатов прямого титрования осуществляют по формуле:
m | = | С ()() fэкв ××(Y)× V (Y)× Mfэкв ×× M (Y) | , | |
(Y) | (Y) | |||
(Х) | ||||
где Х – определяемое вещество, У – титрант.
Например, массу HCl, титруемуют раствором NaOH и рассчитывают по соотношению:
m (HCl) = | С (NaOH) × V (NaOH) × M (HCl) | , г | |
Рассмотрим расчет результата на примере обратного титрования хло-рида. В этом методе к анализируемому раствору хлорида добавляют избыток титрованного раствора AgNO3 и, не вступившее в реакцию с хлоридом коли-чество AgNO3, оттитровывается раствором NH4CNS
|
|
m (Cl) = | С (AgNO) × V (AgNO) - C (NH CNS) × V (NH CNS) × M (Cl) | , г | ||||
Таким образом, результат обратного титрования всегда рассчитывается по разности между взятым количеством вещества эквивалента основного тит-ранта и оставшимся после его реакции с определяемым веществом.
Титр раствора по определяемому веществу – это масса определяемоговещества Y, эквивалентная 1 мл раствора вещества Х:
m | m (HCl) | ||||||||||
Т | (Х / Y) | = | (Y) |
;
Т æ
NaOH ö
=
V
V
è
HCl ø
или
Т (Х / Y)= | С ()(fэкв ××(Х)× Mfэкв × | (Y) | × M (Y)) |
(Х) | |||
Расчет результатов можно вести также по известному титру.