Учебное пособие Для студентов вузов Второе издание, исправленное и дополненное

Вопросы для самоподготовки

1. 
   В чем заключается сущность метода комплексонометрии?
   
2. 
   Назовите известные вам комплексоны. Как готовят рабочий раствор ЭДТА?
   
3. 
   Какие установочные вещества применяются в методе комплексонометрии?
   
4. 
   От чего зависит устойчивость комплексов металл-ионов и комплексона?
   
5. 
   Какие индикаторы применяют для фиксирования точки эквивалентности? Назовите наиболее распространенные индикаторы в практике анализа.
   
6. 
   Каков механизм действия металл-индикаторов?
   
7. 
   Чему равен фактор эквивалентности в комплексонометрии?
   
8. 
   Почему определение жесткости воды проводят в щелочной среде?
   
9. 
   На чем основано раздельное определение железа и цинка?
   
10. 
    Какие вещества в пищевых продуктах анализируют методом комплексонометрии?
    

AgSCN

Фиксирование точки эквивалентности проводится с использованием адсорбционных индикаторов и индикаторов, химически взаимодействующих с избытком титранта: хромат калия (осадительный) - в аргентометрии, железо -аммонийные квасцы (комплексообразующие) - в тиоцианатометрии. В методе осаждения используют прямое и обратное титрование. В пищевой промыш-ленности методы осаждения применяют для определения хлоридов в пищевых продуктах.

В качестве индикатора применяют раствор органического реактива дифенилкарбазона, который относят к адсорбционным индикаторам. Вблизи точки эквивалентности при добавлении небольшого избытка титранта образуется осадок сине-фиолетового цвета.

где m(Hg₂(NO₃)₂  2H₂O) - масса Hg₂(NO₃)₂  2H₂O, г;

С_эк(Hg₂(NO₃)₂) - молярная концентрация эквивалентов раствора Hg₂(NO₃)₂, моль/дм³;

V_м.к. - вместимость мерной колбы, см³;

М_эк(Hg₂(NO₃)₂  2H₂O) - молярная масса эквивалентов (Hg₂(NO₃)₂ 2H₂O), г/моль.

Готовят обычно раствор Hg₂(NO₃)₂  2H₂O с молярной концентрацией эквивалентов, равной 0,05 моль/дм³. Молярную массу эквивалентов рассчитывают по формуле:

Навеску переносят в мерную колбу, растворяют в азотной кислоте с концентрацией 6 моль/дм³ и разбавляют до метки дистиллированной водой. Добавляют несколько капель металлической ртути и хорошо перемешивают. Приготовленный раствор имеет приблизительную концентрацию. Точную концентрацию раствора нужно устанавливать не сразу после приготовления, а минимум через сутки. Раствору необходимо выстояться в течение недели, так как за этот срок небольшие отклонения от условий равновесия, допущенные при приготовлении раствора, безусловно выравниваются. Следует иметь ввиду, что наибольшие изменения происходят в первые дни после приготовления раствора. Более «старые» растворы всегда имеют устойчивый титр. Титр раствора Hg₂(NO₃)₂ не изменяется в течение нескольких месяцев.

2. Приготовление стандартного раствора KCl. Массу KCl для приготовления 100 см³ раствора с молярной концентрацией эквивалентов 0,0500 моль/дм³ рассчитывают по формуле:

, (72)

где С_эк(KCl) - молярная концентрация эквивалентов KCl, моль/дм³;

V_м.к. - вместимость мерной колбы, см³;

М_эк(KCl) - молярная масса эквивалентов KCl, г/моль.

где Т(KCl) - титр раствора KCl, г/см³;

V_м.к. - вместимость мерной колбы, см³;

m(KCl) - практическая масса KCl, г.

где С_эк(KCl) - молярная концентрация эквивалентов KCl, моль/дм³;

М_эк(KCl) - молярная масса эквивалентов KCl, г/моль.
3.Установление концентрации рабочего раствора Hg₂(NO₃)₂. В колбу для титрования отбирают мерной пипеткой аликвотную часть раствора KCl, подкисляют 5-7 см³ раствора HNO₃, добавляют 8-10 капель индикатора дифенилкарбазона и проводят ориентировочное титрование с точностью до 1 см³. Во время титрования раствор приобретает голубую окраску, которая при переходе через точку эквивалентности становится сине-фиолетовой. Чтобы голубая окраска не мешала фиксированию точки эквивалентности, при повторных титрованиях индикатор вводят перед завершением титрования (когда не дотитровано 1-2 см³). Одним из признаков приближения точки эквивалентности является осветление раствора над осадком. Для расчетов берут среднее значение объемов, затраченных на титрование, без учета ориентировочного объема. Молярную концентрацию эквивалентов раствора Hg₂(NO₃)₂ вычисляют по формуле:

, (75)

где С_эк (KCl) - молярная концентрация эквивалентов KCl, моль/дм³;

V_а.ч. (KCl) - аликвотная часть раствора KCl, см³;

V(Hg₂(NO₃)₂) - объем рабочего раствора, израсходованный на титрование, см³.

где С_эк (Hg₂(NO₃)₂) - молярная концентрация эквивалентов Hg₂(NO₃)₂, моль/дм³;

М_эк(Cl ^) - молярная масса эквивалентов хлорид-иона, равная 35,45 г/моль.
4. Определение содержания хлоридов в растворе поваренной соли. Полученный в мерной колбе контрольный раствор поваренной соли доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Затем в коническую колбу отбирают аликвотную часть раствора, подкисляют 5-7 см³ раствора HNO₃, добавляют 8-10 капель индикатора дифенилкарбазона и проводят ориентировочное титрование с точностью до 1 см³. Во время титрования раствор приобретает голубую окраску, которая при переходе через точку эквивалентности становится сине-фиолетовой. При повторных титрованиях индикатор вводят перед завершением титрования (когда не дотитровано 1-2 см³). Для расчетов берут среднее значение объемов, затраченных на титрование, без учета ориентировочного объема. Содержание хлорид-ионов в растворе NaCl рассчитывают по формуле:

, (77)

где - титр рабочего раствора по определяемому веществу (хлорид–иону), г/см³;

V(Hg₂(NO₃)₂) - объем рабочего раствора, израсходованный на титрование, см³;

V_а.ч. - объем аликвотной части, см³;

V_м.к. - вместимость мерной колбы, см³.

2.4.2. Меркуриметрическое определение

содержания хлоридов в растворе
Цель работы - описать приготовление рабочего раствора Hg(NO₃)₂, установить его концентрацию; определить содержание хлоридов в растворе с использованием адсорбционного индикатора.

Сущность работы. Меркуриметрическое определение хлоридов в растворе основано на образовании малодиссоциированных солей ртути (II).

2CI ^ + Hg²⁺ HgC l₂

Соли ртути (II) ядовиты! Необходимо соблюдать меры предосторожности! В качестве рабочего вещества применяют раствор соли нитрата ртути (II) Hg(NO₃)₂  0,5H₂O, а индикатором служит адсорбционный индикатор - дифенилкарбазон, в точке эквивалентности образуется сине-фиолетовый осадок.

Оборудование и реактивы: аналитические весы; штатив; бюретка, вместимостью 25 см³; воронка; мерная колба, вместимостью 100 см³; стаканы, вместимостью 100 и 50 см³; коническая колба для титрования; мерный цилиндр; KCl, соль; раствор KCl, С_эк(KCl) = 0,0500 моль/дм³; HNO₃, C(HNO₃) = 2 моль/дм³; анализируемый раствор С_эк(NaCl) = 0,5000 моль/дм³; раствор Hg(NO₃)₂  0,5Н₂О, С_эк(Hg(NO₃)₂) = 0,0500 моль/дм³; индикатор дифенилкарбазон,  = 2 %, спиртовой раствор.