Методи титриметрического аналізу. Типи титрування. Аналітична хімія

Методи титриметрического аналізу поділяють за спрощеним варіантом титрування і за тими хімічним реакціям, які обрані для визначення речовини (компонента). У сучасній хімії виділяють кількісний і якісний аналіз.

види класифікації

Методи титриметрического аналізу підбирають до конкретної хімічної реакції. Залежно від типу взаємодії, існує підрозділ титриметрического визначення на окремі види.

Методи аналізу:

• Окислювально-відновну тітрованіе- метод базується на зміні ступеня окислення у елементів в речовині.
• Комплексоутворення являє собою складну хімічну реакцію.
• Ацидиметрія передбачає повну нейтралізацію взаємодіючих речовин.

нейтралізація

Ацидиметрія дозволяє визначати кількість неорганічних кислот (алкаліметрія), а також обчислювати підстави (Ацидиметрія) в шуканому розчині. За даною методикою визначають речовини, що реагують з солями. При використанні органічних розчинників (ацетону, спирту) стало можливим визначення більшої кількості речовин.

комплексоутворення

У чому сутність методу титриметрического аналізу? Передбачається визначення речовин шляхом осадження шуканого іона як малорастворимого з`єднання або його зв`язування в малодисоційованих комплекс.

редоксиметрії

Окислювально-відновну титрування грунтується на реакціях відновлення та окислення. Залежно від використовуваного титруватирозчину реагенту в аналітичній хімії виділяють:

• перманганатометрія, яка базується на використанні перманганату калію;
• Йодометрії, яка ґрунтується на окисленні йодом, а також відновленні йодид-іонами;
• біхроматометрію, в якій використовують окислення біхроматом калію;
• броматометрія, засновану на окисленні броматом калію.

Окислювально-відновні методи титриметрического аналізу включають в себе і такі процеси, як церіметрія, тітанометрія, ванадометрія. Вони припускають окислення або відновлення іонів відповідного металу.

За способом титрування

Існує класифікація методів титриметрического аналізу в залежності від способу титрування. При прямому варіанті титрують визначається іон обраним розчином реагенту. Процес титрування в методі заміщення заснований на визначенні точки еквівалентності при наявності нестійких хімічних сполук. Титрування за залишком (зворотний метод) використовують у тому випадку, коли важко підібрати індикатор, а також при повільному протіканні хімічної взаємодії. Наприклад, при визначенні карбонату кальцію навішування речовини обробляється надмірною кількістю титруватирозчину соляної кислоти.

значення аналізу

Всі методи титриметрического аналізу припускають:

• точне визначення обсягу одного або кожного з реагуючих хімічних речовин;
• присутність титруватирозчину, завдяки якому виконується процедура титрування;
• виявлення результатів аналізу.

Титрування розчинів є основою аналітичної хімії, тому важливо розглянути основні операції, що виконуються при проведенні експерименту. Даний розділ тісно пов`язаний з повсякденною практикою. Не маючи уявлень про наявність в сировині якому продукті головних компонентів і домішок, важко планувати технологічний ланцюжок у фармацевтичній, хімічній, металургійній промисловості. Основи аналітичної хімії застосовуються для вирішення складних економічних питань.

Методи дослідження в аналітичній хімії

Дана галузь хімії є наукою про визначення компонента або речовини. Основи титриметрического аналізу - методи, використовувані для проведення експерименту. З їх допомогою дослідник робить висновок про склад речовини, кількісний вміст у ньому окремих частин. Також можна в ході аналітичного аналізу виявити ступінь окислення, в якій знаходиться складова частина досліджуваного речовини. при класифікації методів аналітичної хімії враховують, яка саме дія передбачається виконувати. Для вимірювання маси одержуваного осаду використовується гравіметричний метод дослідження. При аналізі інтенсивності розчину необхідний фотометричний аналіз. За величиною ЕРС шляхом потенциометрии визначають складові компоненти досліджуваного препарату. Криві титрування наочно демонструють проводиться експеримент.

Підрозділ аналітичних методів

У разі необхідності в аналітичній хімії використовують фізико-хімічні, класичні (хімічні), а також фізичні методики. Під хімічними методами прийнято розуміти титриметрический і гравиметрический аналіз. Обидві методики є класичними, відпрацьованими, широко використовуються в аналітичній хімії. Ваговій (гравіметричний) метод передбачає визначення маси шуканого речовини або його складових компонентів, які виділяють в чистому стані, а також у вигляді нерозчинних сполук. Об`ємний (титриметрический) спосіб аналізу заснований на визначенні обсягу реактиву, витраченого на хімічну реакцію, взятого в відомої концентрації. Існує підрозділ хімічних і фізичних методів на окремі групи:

Відео: Кислотно-лужну титрування - метод визначення концентрації кислот або підстав в розчині

• оптичні (спектральні);
• електрохімічні;
• радіометричні;
• хроматографические;
• мас спектрометрические.

Специфіка титриметрического дослідження

Даний розділ аналітичної хімії передбачає вимірювання кількості реагенту, який потрібно для проведення повної хімічної реакції з відомою кількістю шуканого речовини. Суть методики полягає в тому, що до розчину досліджуваної речовини додають по краплях реактив з відомою концентрацією. Додавання його продовжується до тих пір, поки кількість її буде еквівалентно кількості визначається речовини, що реагує з ним. Даний метод дозволяє проводити з високою швидкістю кількісні обчислення в аналітичній хімії.

Відео: Визначення концентрації речовини в розчині методом титриметрии

Як основоположника методики розглядають французького вченого Гей-Люсака. Речовина або елемент, що визначається в даному зразку, називають визначальним речовиною. У числі їх можуть бути іони, атоми, функціональні групи, пов`язані вільні радикали. Реагентами називають газоподібні, рідкі, тверді речовини, які вступають в реакцію з певним хімічною речовиною. Процес титрування полягає в підливання одного розчину до іншого при постійному змішуванні. Обов`язковою умовою для успішного здійснення процесу титрування є застосування розчину з встановленої концентрацією (титранту). Для проведення розрахунків використовують нормальність розчину, тобто кількість грам-еквівалентів речовини, що міститься в 1 літрі розчину. Криві титрування будують після проведення розрахунків.

Хімічні сполуки або елементи взаємодіють між собою в чітко визначених вагових кількостях, що відповідають їхнім грам-еквівалентів.

Варіанти приготування титруватирозчину по навішуванні вихідної речовини

В якості першого способу приготування розчину із заданою концентрацією (певним титром) можна розглянути розчинення навішування точної маси в воді чи іншому розчиннику, а також розведення приготовленого розчину до необхідного обсягу. Титр отриманого реактиву можна встановити за відомою масою чистого з`єднання і за обсягом готового розчину. Таку методику використовують для приготування титрованих розчинів тих хімічних речовин, отримати які можна в чистому вигляді, склад яких не змінюється при тривалому зберіганні. Для зважування використовуваних речовин застосовують бюкси з закритими кришками. Такий спосіб приготування розчинів не підходить для речовин, що володіють підвищеною гігроскопічністю, а також для з`єднань, які вступають в хімічну взаємодію з оксидом вуглецю (4).

Друга технологія приготування титрованих розчинів застосовується на спеціалізованих хімічних підприємствах, в спеціальних лабораторіях. Вона базується на використанні відважені в точних кількостях твердих чистих з`єднаннях, а також на застосуванні розчинів з певною нормальністю. Поміщають речовини в скляні ампули, потім їх запаюють. Ті речовини, які знаходяться всередині скляних ампул, називають фіксанали. При безпосередньому проведенні експерименту ампула з реактивом розбивається над воронкою, яка має пробивну пристрій. Далі весь компонент переноситься в мірну колбу, потім шляхом додавання води отримують необхідний обсяг робочого розчину.

Для титрування також використовується певний алгоритм дій. Бюретка наповнюється готовим робочим розчином до нульової позначки так, щоб в нижній її частині не виявилося бульбашок повітря. Далі відміряють піпеткою аналізований розчин, потім його поміщають в конічну колбу. Додають в неї і кілька крапель індикатора. Поступово до готового розчину по краплях додають з бюретки робочий розчин, стежать за зміною забарвлення. При появі стійкого кольору, яка не зникає через 5-10 секунд, судять про завершення процесу титрування. Далі приступають до розрахунків, обчислення обсягу витраченого розчину із заданою концентрацією, роблять висновки з проведеного експерименту.

висновок

Титриметричний аналіз дозволяє визначати кількісний і якісний склад аналізованого речовини. Даний метод аналітичної хімії необхідний для різних галузей промисловості, його використовують в медицині, фармацевтиці. При виборі робочого розчину обов`язково враховують його хімічні властивості, а також здатність утворювати з досліджуваним речовиною нерозчинні сполуки.