Об'ємні методи осадження

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекція. Об'ємні методи осадження

Загальна характеристика методів осадження

Реакції осадження відносно рідко використовують при прямому титруванні. При утворенні осадів часто спостерігається явище адсорбції робочого розчину, яке заважає точному встановленню точки еквівалентності. Осад, що випадає, заважає спостереженню за кольором індикатора.

Найбільш часто застосовують титрування солями срібла(аргентометрія) і солями радонідної кислоти(радонометрія). Ці методи дають можливість встановити вміст галогенід-іонів та деяких інших аніонів. Вони ж дозволяють визначати вміст срібла в його мінералах та сплавах.

У цій лекції будуть розглянуті деякі методи титрування хлоридів. Вибір того чи іншого методу залежить перш за все від концентрації водневих іонів в аналізуємому розчині і від присутності.

Сутність методу Мора

Визначення хлоридів у нейтральному середовищі (метод Мора) базується на утворенні осаду хлориду срібла:

Ag⁺ + Cl^- = AgCl (1)

У якості індикатора беруть хромат калію, який після досягнення точки еквівалентності утворює з надлишком срібла червоно-цегляний осад хромату срібла:

2 Ag⁺ + CrO^2-₄ = Ag₂CrO₄ (2)

Ag₂CrO₄ як сіль слабкої кислоти розчиняється при збільшені кислотності розчину. Саме тому метод застосовують для титрування нейтральних розчинів хлоридів. Кислі розчини можна нейтралізувати лугом по фенолфталеїну, а потім приливати оцтову кислоту до знебарвлення індикатора.

Метод неможливо застосовувати також у присутності ряду інших аніонів (наприклад CO₃^2-, PO₄^3- і т.д.), які реагують зі сріблом з утворенням осадів в нейтральному середовищі.

Випадіння Ag₂CrO₄ відбувається після зв`язування усіх іонів Cl^-. Це пояснюється дещо кращою розчиністю хромату срібла у порівнянні з хлоридом:

P _AgCl = [ Ag⁺ ] = [ Cl^- ]

Сутність методу Фольгарда

титрування хлорид осадження аргентометрія

Іноді необхідно визначати концентрацію хлоридів в кислих розчинах. У цьому випадку титрування ведуть за методом залишків (зворотнє титрування ). Цей метод називають методом Фольгарда, або роданометією.

До розчину, що аналізується, додають фіксований надлишок нітрату срібла( AgNO₃(екв. + надл.))

AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃ + AgNO_3(надл) (3)

Ag⁺_{(екв + надл)} + Cl^- = AgCl + Ag⁺_(надл) (4)

Надлишкове срібло титрують другим робочим розчином, а саме розчином роданіду калію або амонію. При цьому відбувається реакція:

AgNO_3(надл) + NH₄SCN = AgSCN + NH₄NO₃ (5)

Ag⁺_(надл) + SCN ^- = Ag SC (6)

У якості індикатора застосовують розчин заліза (3), для приготування якого беруть нітрат або залізні галуни. Після точки еквівалентності з'являється надлишок роданід-іонів, які із залізом утворюють забарвлений в червоний колір комплекс:

Титрування залишку нітрату срібла роданідом у присутності осаду хлориду срібла викликає деякі труднощі. Порівняння відповідних величин добутків розчинності ПР_AgCL = 10 ^-12 показує, що надлишок роданіду, хоча й повільно, може реагувати з осадом AgCL. Тому у особливо точних випадках аналізів осад перед титруванням відфільтровують. Оскільки осад роданіду містить звичайно деяку кількість адсорбованих іонів срібла, то титрувати треба, отримуючи осад, до появи забарвлення, яке не зникає.

Приклади титрування розчинами солей срібла (аргентометрія) і роданідів (раданометрія)

Нітрат срібла завжди містить деяку кількість домішок ( до 0,25% ). Тому частіш за все готують приблизно 0,05 н його розчин, а потім встановлюють точну концентрацію AgNO₃ за допомогою стандартної речовини хлориду натрію. NaCl попередньо очищають від домішок перекристалізацією і висушують при 500-600 С^О. З цього препарату готують 0,05 н розчин. Оскільки еквівалентна маса для NaCl дорівнює молярній, то для 1 л розчину необхідно взяти наважку 58,45*0,05 = 2,9225 г солі.

При визначенні хлоридів по Мору необхідно, щоб реакція розчину була близькою до нейтральної. Про вплив вільної кислоти вже говорили однак, визначенню заважають як забарвлені катіони Ni²⁺, Co²⁺, Cu²⁺ (перешкоджають спостереженню за зміною забарвлення в точці еквівалентності), так і катіони Ва²⁺ і Рв²⁺ ( утворюють з К₂CrO₄) та Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, останні в наслідок гідролізу дають кислу реакцію розчину. Вже згадувалось, що заважають титруванню багато аніонів: та інші.

Отже метод Мора має обмежене застосування.

Деталі кількісного визначення хлоридів прямим титруванням описані в методичних вказівках.

При визначенні цим методом галогенів у кислому розчині треба мати два робочих титрованих розчина: нітрату срібла і роданіду калію або амонію. Приготування першого з них описано раніше. Роданіди також не можуть застосовуватись у якості стандартної речовини, оскільки ці солі сильно гідроскопічні. Тому спочатку готують розчин роданіду приблизної концентрації, а точну його концентрацію встановлюють за розчином нітрату срібла. При цьому розчин AgNO_3, підкислений азотною кислотою, титрують розчином NH₄SCN або КSCN, приливаючи його повільно, при постійному струшуванні реакційної суміші в колбі. Під кінець титрування відбувається коагуляція колоїдного розчину роданіду срібла, і мутний розчин стає прозорим. Поверхня осаду адсорбує деяку кількість іонів срібла, тому забарвлення, яке утворюється в наслідок реакції (7), з'являється дещо раніше досягнення точки еквівалентності. Однак, це забарвлення згодом зникає. Тому титрування припиняють тільки після появи незникаючого при енергійному перемішуванні коричнево-рожевого забарвлення розчину.

За допомогою прямого титрування срібла роданідом визначають його вміст в сплавах ( звичайно після переведення його в розчин і відповідної підготовки останнього.

Зворотнім титруванням визначають розчинні хлориди. Наважку хлориду беруть з таким розрахунком, щоб удержати 3 проби по25-50мл приблизно 0,05 н розчину.

До розчину, який містить хлорид 5-10 мл 6н HNO_3, приливають з бюретки надлишок робочого розчину AgNO_3, і суміш сильно збовтують. Необхідно ввести такий надлишок AgNO_3, щоб на наступне його титрування йшло не менше 10-15 мл розчину NH₄SCN. У противному випадку стає помітною похибка визначення внаслідок помилок у відліку об'єму по бюретці. Потім осад хлориду срібла відфільтровують для попередження реакції між роданідом та осадом.

Залишок AgNO₃ титрують розчином NH₄SCN або КSCN, притримуючись правил, описаних в методиці визначення нормальності роданідів. Масу хлорид-іонів обчислюють за формулою:

M_CL^- = ( N _AgNO3 * V _AgNO3 -- V_{__ NH4SCN *} N _NH4SCN ) E_CL^-

Подібні формули застосовують завжди у випадку зворотнього титрування.

Короткі відомості про інші методи осадження

З деяких інших методів осадження відносне поширення має меркурометрія - титрування деяких аніонів, зокрема хлорид-іонів у природній і технічній воді. У порівнянні з аргенто- і роданідометрією метод не потребує витрати цінних препаратів срібла; крім того, визначення виконується у кислому середовищі прямим титруванням, а не методом залишків.

Сумарна реакція титрування може бути описана рівнянням:

Hg²⁺ + 2 Cl^- = HgCl₂

Після досягнення точки еквівалентності деяку кількість надлишкових іонів Hg²⁺ можна виявити за допомогою індикатора дифенімсарбазону, наприклад, однією з розгалужень фторометрії, є визначення фтору у вигляді нерозчиних сполук. Як для вагового, так і об'ємного методів визначення фтору велике значення має осадження подвійної солі PbFCL. Ця сполука утворюється у вигляді осаду, що добре фільтрується, при обробці розчинних фторидів надлишок насиченого розчину хлориду свинцю. Осад PbFCL промивають і зважують або аналізують об'ємним методом, наприклад шляхом титрування розчином нітрату срібла іонів хлориду, зв'язаних в осад PbFCL.

Размещено на Allbest.ru