3880549_Kolichestvennuyy_analiz

Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ
Кафедра фармацевтической и токсикологической химии
с курсом аналитической химии
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
К ЛАБОРАТОРНОПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
( КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ)
ЧАСТЬ I
ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
КУРСК2005
Учебно-методическое пособие для лабораторно-практических занятий студентов
биотехнологического факультета по аналитической химии (количественный анализ).
Часть I. Химические методы анализа/ Квач А.С., Рымарова М.В., Лазурина Л.П.//
КГМУ,2005, 79 с.
Рецензенты:
заведующий кафедры химии с курсом аналитической химии КГУ, кандидат
биологических наук, доцент И.Б. Кометиани.
Доцент кафедры общей и неорганической химии с курсом аналитической химии
КГТУ,кандидат химических наук В.С.Мальцева.
Аннотация: Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной
подготовки студентов биотехнологического факультета к лабораторно- практическим
занятиям по химическим методам количественного и является также практическим
руководством для выполнения лабораторных работ.
2
ВВЕДЕНИЕ
Задачей количественного анализа является определение количественного
содержания компонентов, входящих в состав исследуемых веществ.
Методами количественного анализа определяют качество исходных материалов
поступающих в производство, осуществляют постадийный контроль полупродуктов
производства, выход полупродуктов, содержания в них продуктов примесей, а также
определяют соответствие качества конечного продукта производства действующей
нормативно – технической документации.
Приобретение студентами биотехнологического факультета теоретических знаний
и практических навыков по количественному анализу необходимо для дальнейшего
изучения профильных дисциплин, а также для решения производственных задач в
практической деятельности инженера – технолога.
Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по количественному
анализу состоят из двух частей. Первая часть содержит химические методы
количественного анализа (гравиметрический и титриметрические), вторая - физико химические.
Методические указания по количественному анализу (химические методы)
предназначены для организации самостоятельной работы студентов при подготовке к
лабораторно-практическим занятиям, которая заключается в приобретении
теоретических знаний и практических умений и навыков при проведении анализа.
Гравиметрический метод анализа, основанный на определении массы вещества и
титриметрические методы анализа, основанные на измерении объемов реагирующих
растворов, характеризуются высокой точностью, доступностью и простотой
аппаратурного оформления.
Для правильного и точного выполнения анализа указанными методами, студент
должен приобрести и закрепить на лабораторно-практических занятиях необходимые
практические умения и навыки и хорошо владеть ими.
Перечень практических умений и навыков, необходимых для выполнения
химических методов анализа:
1. Подготовка образцов к анализу:
а) отбор проб для анализа;
б) расчеты при взятии аналитической навески с учетом избранного метода анализа;
в) взвешивание на технических весах;
г) взвешивание на аналитических весах;
д) переведение анализируемого вещества в растворенное состояние.
2. Применение гравиметрического метода при определении массовой доли (в
процентах) элемента в анализируемом веществе способом осаждения:
3
а) техника выполнения:
 осаждения,
 декантации,
 количественного перенесения осадка на фильтр,
 фильтрования,
 промывания осадка,
 высушивания осадка,
 озоления,
 прокаливания.
б) расчеты результатов гравиметрического анализа.
3. Применение гравиметрического метода при определении содержания летучих
веществ в препарате способом отгонки:
а) техника проведения анализа методом косвенной отгонки при определении
содержания кристаллизационной воды в кристаллогидрате;
б) расчет результатов анализа.
4. Применение титриметрических методов в анализе кислот, щелочей и их солей;
веществ, проявляющих окислительно-восстановительные свойства; солей серебра,
галогенидов и тиоцианатов; солей кальция и магния и др.:
а) проверка вместимости объемных измерителей:
 мерных колб
 бюреток
 пипеток;
б) отмеривание объемов объемными измерителями;
в) заполнение бюреток рабочим раствором;
г) приготовление растворов различных концентраций;
д) стандартизация приготовленных растворов;
е) техника титрования;
ж) расчеты результатов титриметрического анализа.
4
I.ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Задание № 1.
ТЕМА: ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ ГРАВИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.
АНАЛИТИЧЕСКИЕ
ВЕСЫ,
ИХ
УСТРОЙСТВО,
ПРАВИЛА
ВЗВЕШИВАНИЯ. ДОВЕДЕНИЕ БЮКСА И ТИГЛЯ ДО ПОСТОЯННОЙ
МАССЫ.
I.МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Гравиметрический анализ-метод количественного анализа, в котором определяемый
компонент выделяют либо в чистом виде, либо в виде соединения точно известного
состава, и измеряют его массу; по найденной массе вычисляют содержание
определяемого компонента в анализируемом образце. Метод обладает высокой
точностью и воспроизводимостью. Применяется для определения основных
компонентов пробы, для анализа эталонов, используемых в других методах, для
установления состава веществ, включая впервые синтезированные, в арбитражном
анализе.
Одной из операций гравиметрического анализа является взвешивание на
аналитических весах. Приобретение практических навыков взвешивания, знания по
подготовке оборудования и посуды для проведения гравиметрического анализа
необходимы инженеру-технологу в его практической деятельности.
II.ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
В результате самоподготовки студент должен знать:
 принцип гравиметрических методов анализа, классификацию методов;
 оборудование, используемое в гравиметрии, его устройство и назначение;
 аналитическую посуду, используемую в гравиметрии;
 аналитические измерительные приборы: весы, их типы, основные марки,
требования к ним, правила взвешивания.
 способы взятия навески;
 технику доведения тигля и бюкса до постоянной массы.
III.ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 методы аналитической химии, их классификация;
 аналитические весы, их устройство, правила взвешивания.
5
IV.ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1.Сущность гравиметрического метода анализа.
2.Аналитические весы, их устройство, правила обращения с ними.
3.Чувствительность, устойчивость, правильность и точность весов.
4.Разновес для аналитических весов, правила пользования.
5.Правила взвешивания на аналитических весах.
6.Подготовка вещества к анализу.
7.Оборудование и посуда гравиметрического анализа. Материалы, применяемые для
изготовления лабораторной посуды, подготовка посуды к анализу.
8.Обработка результатов анализа.
9.Доведение бюкса и тигля до постоянной массы.
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика) ч.2 / Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.38-65.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии /В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 137-138.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С. 9-44,6566.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
143-167.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч.II/ А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С. 359-362.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч.II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 5-18.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 298-308.
VI.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1.Сущность гравиметрического анализа.
2. Достоинства и недостатки гравиметрического метода анализа.
3.В каком диапазоне определяемых содержаний (массовой доли вещества в образце)
целесообразно применять гравиметрический метод анализа ?Какая точность
(процентная погрешность) определения достигается при этом?
4.Какие типы погрешностей возможны при проведении количественного анализа?
5.Что понимают под "правильностью " и "воспроизводимостью" результатов анализа?
С какими типами погрешностей связаны эти понятия?
6
6.Назовите источники систематических погрешностей в гравиметрическом анализе.
Какая из систематических погрешностей вносит основной вклад в суммарную
погрешность анализа?
7.Чему равна погрешность (точность) взвешивания на аналитических весах?
8.От чего зависит процентная (относительная) погрешность взвешивания? Какова
должна быть масса веществ, чтобы процентная (относительная) погрешность
определения не превышала -+0,1%?
9.Как уменьшить влияние случайных погрешностей на результат анализа?
10.Сколько параллельных определений обычно проводят при выполнении анализа? С
чем это связано?
11.С помощью каких статистических критериев можно определить наличие "промаха"
(грубой погрешности) в результате параллельных определений?
12.Какие параметры служат для характеристики воспроизводимости результатов
анализа?
13.Как установить наличие или отсутствие систематической погрешности, если
известно действительное содержание определяемого компонента и найден
доверительный интервал для результата анализа?
14.Эксикаторы, бюксы, тигли, часовые стекла. Их назначение, правила пользования.
15.Как довести бюкс и тигель до постоянной массы?
VII.
ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
ДЛЯ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
ВЫПОЛНЕНИЯ
В
ПРОЦЕССЕ
В лабораторном журнале зарисуйте:
-схему устройства аналитических весов и обозначьте их составные
части.
-бюкс, тигель, эксикатор и укажите их назначение.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Журнал для записи результатов взвешиваний следует подготовить заранее так, чтобы
эти результаты можно было бы записать один под другим. Категорически запрещается
делать записи на отдельных листах бумаги!
7
Пример записи результатов взвешиваний при взятии навески и определении массы
гравиметрической формы:
Масса бюкса с навеской
Масса бюкса после удаления
навески
Масса навески
Масса
после
после
после
тигля (пустого)
первого прокаливания (50 мин)
второго ---"---- (20 мин)
третьего ---"--- (20 мин)
13,44500 г
12,30450 г
1,14050 г
9,05400 г
9,04810 г
9,04790 г
Масса тигля с осадком
после первого прокаливания (50 мин) 9,59010 г
после второго ---"--- (20 мин)
9,59000 г
после третьего ---"--- (20 мин)
9,59000 г
Масса гравиметрической
формы:
- 9,59000 г
9,04790 г
0,54210 г
ОФОРМЛЕНИЕ ПРОТОКОЛА:
В процессе выполнения анализа ведут протокол по следующей форме:
1.Дата начала выполнения анализа.
2.Тема лабораторной работы.
3.Сущность методики определения вещества с записью основных уравнений реакций.
4.Предварительные расчеты.
5.Результаты взвешиваний.
6.Расчет результата единичного определения.
7.Математико-статистическая обработка результатов параллельных определений.
8.Дата окончания выполнения анализа, подпись студента.
9.Подпись преподавателя.
8
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Ознакомление с оборудованием и посудой гравиметрического анализа.
3.Изучение устройства аналитических весов.
4.Овладение техникой взвешивания на аналитических весах.
5.Доведение бюкса и тигля до постоянной массы.
6.Оформление протокола анализа.
В количественном анализе основным прибором являются аналитические весы.
Точное взвешивание составляет начало и конец количественного анализа. Широко
используются двухчашечные (равноплечные) аналитические весы, в частности
демпферные весы типа АДВ (АДВ-200 и АДВ-200М),
а также весы лабораторные аналитические ВЛА-200 и весы лабораторные равноплечие
ВЛР-200.
Требования, предъявляемые к аналитическим весам:
1.Чувствительность;
2. Устойчивость;
3. Правильность.
9
Чувствительность весов характеризуется массой груза, вызывающего отклонение
стрелки на 1 деление шкалы. Чувствительность весов выражается формулой:
tg

, где
α –угол, на который отклоняется стрелка весов при переходе точки равновесия из
одного положения в другое под влиянием добавочного груза p.
Устойчивость – весы считаются устойчивыми, если коромысло их, выведенное из
горизонтального положения, возвращается через некоторое время в состояние
равновесия. Если коромысло не изменяет положения, в которое его поставили, или
«опрокидывается», то весы неустойчивы.
Правильность – весы называют правильными, если при ряде взвешиваний одного и
того же предмета они дают одинаковый результат.
ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С АНАЛИТИЧЕСКИМИ ВЕСАМИ:
1.Приступая к взвешиванию, проверьте равновесие ненагруженных весов, т.е.
определите нулевую точку.
2.Не выполняйте на аналитических весах грубые взвешивания. При необходимости
приблизительные количества вещества отвешивайте на технохимических весах.
Прибавляйте или убавляйте взвешиваемое вещество только вне шкафа весов.
3.Прежде чем поставить взвешиваемый предмет на левую чашку весов, проверьте, нет
ли загрязнений на его внешней поверхности.
4.Нельзя класть взвешиваемое вещество непосредственно на чашку весов, так как это
вызывает коррозию. Все вещества взвешивают в соответствующей таре: бюксах,
тиглях и т.п.
5.Не ставьте на чашку весов теплые (или холодные) предметы. Взвешиваемое тело
должно предварительно остыть (или нагреться) в эксикаторе до комнатной
температуры.
6.Не загружайте весы сверх предусмотренной для них предельной нагрузи.
7.Не забывайте арретировать весы перед тем как поставить на чашку взвешиваемый
предмет или разновеску. Прикасаться к весам чем бы то ни было можно только
арретировав их.
8.Ручку арретира поворачивайте медленно, плавно, осторожно.
10
9.Избегайте раскачивания чашек весов при взвешивании.
10.Разновески кладите на правую чашку весов и снимайте только пинцетом.
11.Результаты всех взвешиваний
лабораторный журнал.
своевременно
и
аккуратно
записывайте
в
ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПОСУДА:
Для количественного анализа требуется специальное лабораторное оборудование и
химическая посуда. Особенно важное значение имеют нагревательные приборы.
Муфельные печи – служат для прокаливания осадков и сплавления веществ,
нагревается до температуры 800- 10000С.
Песочные и водяные бани
температурой кипения.
- служат для выпаривания жидкостей с высокой
11
Сушильные шкафы – используются для высушивания фильтров с осадками, бюксы и
различные материалы.
Химические стаканы с носиком - могут иметь вместимость 1000, 800, 600, 500, 400,
300, 150 и 100 мл. Они служат для выполнения реакций осаждения, приготовления
растворов, переливания жидкостей.
Стеклянные палочки различной длины обычно имеют диаметр 4-6 мм. С их
помощью перемешивают растворы при осаждении веществ, переливают жидкости на
фильтр. Концы палочек оплавляют и на один из них надевают резиновый наконечник
длиной около 10 мм для очистки стенок стакана от следов осадка.
Стеклянные бюксы т.е. стаканчики с пришлифованной крышкой - служат для
хранения и взвешивания веществ, изменяющихся на
летучих).
Стеклянные воронки – с углом 60
фильтрования.
0
воздухе (гигроскопичных или
и верхним диаметром 6-7 см служат для
Часовые стекла – служат для взвешивания веществ, ими накрывают стаканы,
фарфоровые чашки и другую посуду для защиты от пыли и случайных механических
загрязнений, устранения потерь от разбрызгивания при кипячении и выпаривании.
Промывалка – необходима для количественного перенесения осадка на фильтр,
промывания осадков, смывания их с фильтра.
12
Фарфоровые чашки с носиком предназначаются для выпаривания жидкостей досуха
с последующим высушиванием остатка.
Фарфоровые тигли – служат для прокаливания осадков. Нагревают их в пламени
горелки, в муфельной или тигельной печах. Переносят их из печи в эксикатор (или
наоборот)при помощи тигельных щипцов.
Эксикатор - представляет собой стеклянный сосуд особой формы с пришлифованной
крышкой. Притертые части его должны быть хорошо смазаны вазелином. Внутри
эксикатора находится фарфоровый вкладыш с отверстиями для тиглей. Нижнюю часть
эксикатора заполняют водоотнимающим веществом (свежепрокаленным силикагелем
или хлоридом кальция). Предназначен для охлаждения бюкса или тиглей, хранения
гигроскопичных веществ, медленного высушивания некоторых материалов
(при
переноске эксикатора крышку его плотно прижимают большими пальцами).
Гравиметрические методы подразделяются на две группы:
1) методы отгонки;
2) методы осаждения.
В методах отгонки определяемую составную часть исследуемого объекта отгоняют.
Методы отгонки могут быть прямыми и косвенными:
прямая отгонка – из навески анализируемого вещества действием реактива выделяют
летучий компонент, который отгоняют в предварительно взвешенный приемник с
поглотителем. По увеличению массы приемника рассчитывают количество летучего
компонента.
косвенная отгонка – летучий компонент отгоняют из навески исследуемого вещества
и по уменьшению ее массы судят о содержании летучего компонента.
В методах осаждения навеску анализируемого вещества тем или иным способом
переводят в раствор, после чего определяемый элемент осаждают в виде какого- либо
13
малорастворимого соединения ( или выделяют в элементарном виде). Выпавший
осадок отделяют фильтрованием, тщательно промывают, прокаливают (или
высушивают) и точно взвешивают. По массе осадка и его формуле рассчитывают
содержание в нем определяемого элемента и выражают содержание этого элемента в
процентах от навески.
IX ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1. Взвешивание.
Бюкс и тигель вначале взвешивают на
технических весах с точность ±0,01г, затем на
аналитических весах с точностью до±0,0002г.
2. Доведение массы бюкса и тигля
до постоянного значения.
Бюкс высушивают в сушильном шкафу, при
температуре 100-1200С в течение 20-30 минут
(крышка бюкса снята). Тигель прокаливают в
муфельной печи (красное каление печи) в
течение 50,20 и 20 минут. Для охлаждения
бюкс и тигель помещают в эксикатор на 20
минут, затем снова взвешивают.
Операции (высушивание бюкса, прокаливание
тигля, охлаждение, взвешивание) повторяют
до тех пор, пока их масса не станет
постоянной, т.е. результаты двух последних
взвешиваний совпадают или отличаются не
более чем на 0,0002г.
14
Задание № 2.
ТЕМА: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ЖЕЛЕЗА(III) МЕТОДОМ ОСАЖДЕНИЯ.
ЖЕЛЕЗА
В
ХЛОРИДЕ
I.МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Метод осаждения основан на осаждении определяемого вещества из раствора в виде
малорастворимого соединения с последующим определением массы образовавшегося
и очищенного (освобожденного) от примесей осадка. Данный метод широко
применяется в анализе лекарственных средств и имеет большое практическое
значение.
II.ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
В результате изучения материала данной темы необходимо знать:
 сущность метода осаждения;
 механизм образования осадков, загрязнение осадков, виды соосаждения;
 условия образования и свойства аморфных и кристаллических осадков;
 сущность гравиметрического определения железа в растворимых солях
железа(III);
уметь:
 взвешивать на технохимических и аналитических весах;
 рассчитывать по уравнению реакции массу и объем раствора известной
концентрации исходного вещества, необходимого для получения
гравиметрической формы;
 рассчитывать растворимость труднорастворимого электролита в условиях его
осаждения;
 обрабатывать результаты измерений методом математической статистики.
III.ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 произведение растворимости,его использование при осаждении;
 влияние одноименных и разноименных ионов на растворимость осадка;
 влияние процессов комплексообразования на растворимость;
 сорбционные процессы, явления адсорбции, факторы способствующие
 уменьшению адсорбции.
15
IV.ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1.Отбор проб для анализа.
2.Техника гравиметрического анализа:
 расчет величины навески, взвешивание;
 выбор растворителя, растворение навески;
 подбор реагента – осадителя, осаждение;
 подбор фильтра, фильтрование;
 подбор промывной жидкости, промывание осадка;
 перевод осадка (осажденной формы) в гравиметрическую форму.
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч.2/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.38-65.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии /В.Д.Пономарев, Л.И.Иванова ,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 145-146.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.65119,134-156,172-173.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
143-167.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч.II/ А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.31.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч.II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 28-29,131-140.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 322.
VI.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1.Сущность метода осаждения.
2.Метод осаждения. Основные этапы анализа.
3.Дайте определение понятиям: навеска, осаждаемая и гравиметрическая формы.
Укажите соответствующие формы при гравиметрическом определении:
 серной кислоты в растворе;
 железа в растворимых солях железа(III);
 кальция(II) в растворе.
4.Напишите формулы для расчета гравиметрического фактора, массы или массовой
доли определяемого вещества (элемента) в образце для гравиметрических
определений:
16
 серной кислоты в растворе;
 железа в растворимых солях железа(III);
 кальция(II) в растворе.
5.Какие имеются практические рекомендации по расчету оптимальной массы навески
при получении в качестве осаждаемой формы:
 кристаллического осадка;
 аморфного осадка?
6.Как подбирают осадитель в гравиметрическом анализе?
7.Как рассчитывают объем раствора осадителя известной концентрации, требуемый
для практически полного осаждения определяемого вещества?
8.Требования, предъявляемые к осаждаемой форме.
9.Что такое «относительное пересыщение» раствора? Как эта величина влияет на
структуру осадка?
10.Какие условия осаждения приводят к невысокой степени пересыщения раствора и
способствуют образованию более крупных частиц кристаллического осадка?
11.Что происходит в процессе "созревания" кристаллического осадка?
12.В каких условиях проводят осаждение аморфных осадков?
13.Почему аморфный осадок сразу же после его осаждения отделяют от маточного
раствора?
14.Какие процессы приводят к загрязнению осадка? Что такое "соосаждение"?
15.Чем руководствуются при выборе жидкости для промывания:
 кристаллических осадков;
 аморфных осадков?
16.Какие фильтры используются в гравиметрическом анализе для отделения осадка от
маточного раствора?
17.В каких случаях применяют стеклянные фильтрующие тигли?
18.Требования, предъявляемые к бумажным фильтрам. Как маркируются бумажные
фильтры,
предназначенные
для
отделения
крупнокристаллических,
мелкокристаллических, аморфных осадков?
19.Как получить из осаждаемой формы гравиметрическую?
20.Требования, предъявляемые к гравиметрической форме. Почему необходимо, чтобы
гравиметрическая форма имела точно известный и постоянный химический состав?
VII.ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
Решите следующие задачи:
1.Как влияет на полноту осаждения ВаSO4 температура раствора, количество
осадителя, присутствие посторонних электролитов?
2.Будет ли результат определения сульфата по обычной гравиметрической методике
завышен, занижен или правилен в следующих случаях:
17
а) в маточном растворе присутствует избыточное количество кислоты;
б) при осаждении ВаSO4 присутствовал избыток нитрат - ионов;
в) в анализируемом растворе присутствовали ионы железа(III);
г) при сжигании фильтра с осадком ВаSO4 температура была слишком высока (свыше
1000 градусов)?
3.Какое соединение – К2С2О4, Na2С2О4, Н2С2О4 или (NН4)2С2О4-целесообразно
использовать при осаждении оксалата кальция?
4.В каком случае потери при промывании осадка Fe(OН)3 будут наименьшими:
а) осадок промыли водой;
б) раствором нитрата аммония;
в) раствором нитрата аммония с аммиаком?
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
ОБЩАЯ СХЕМА АНАЛИЗА:
1.Взятие навески;
2.Растворение навески;
3.Осаждение определяемого компонента (получение осаждаемой формы);
4.Отделение осадка от маточного раствора фильтрованием;
5.Промывание осадка;
6.Высушивание или прокаливание осадка (получение гравиметрической формы);
7.Взвешивание гравиметрической формы;
8.Расчет результатов анализа.
Аналитические операции метода осаждения:
1.Отбор пробы. Предварительно отбирают генеральную пробу, которую уменьшают
до размеров лабораторной квартованием.
Квартование: измельченный материал перемешивают и раскладывают тонким слоем в
виде квадрата. Затем квадрат делят по диагонали на четыре части, две противоположно
расположенных части отбрасывают, а две остальные снова перемешивают и
подвергают квартованию до полученной массы около 25г пробы. Из этого однородного
материала берут навеску для анализа.
Виды проб:
1). Первичная или генеральная – отбирают на первом этапе от большой массы
материала;
18
2).Лабораторная или паспортная – получают после уменьшения генеральной пробы
до массы, необходимой для проведения полностью всего анализа;
3).Аналитическая проба – отбирают от лабораторной для проведения единичного
измерения.
Выбор величины навески.
Навеской называют массу вещества, необходимую для выполнения анализа. Выбор
величины навески анализируемого вещества определяется массой осадка, наиболее
удобной в работе. Оптимальная масса гравиметрической формы в случае
кристаллических осадков составляет около 0,5 г, а в случае объемистых аморфных
осадков- около 0,1-0,3 г.
Взвешивание. Техника взятия навески.
1-й способ. Сначала точно взвешивают пустое часовое стекло (или бюкс), после чего
помещают на него нужное количество анализируемого вещества и снова точно
взвешивают стекло с веществом. Разность обоих взвешиваний дает величину взятой
навески. После окончания взвешивания вещество осторожно пересыпают в стакан, где
будут проводить растворение. Для этого часовое стекло или бюкс наклоняют над
стаканом, чтобы навеска сползла вниз в стакан, не пыля, что могло бы повести к потере
вещества. Затем смывают в стакан оставшиеся на стекле крупинки вещества струей
дистиллированной воды из промывалки.
2-й способ. Поместив на часовое стекло нужное количество анализируемого вещества,
точно взвешивают стекло с веществом. После этого навеску осторожно пересыпают в
стакан и стекло с оставшимися крупинками вещества снова взвешивают. По разности
обоих взвешиваний находят взятую навеску.
2. Растворение анализируемого вещества. Навеску помещают в стакан и растворяют
в дистиллированной воде. В некоторых случаях (при медленном растворении) стакан
подогревают на асбестовой сетке на водяной бане. Если вещество нерастворимо в воде,
применяют кислоту или «царскую водку» или сплавление со щелочами.
3. Осаждение определяемого компонента (получение осаждаемой формы).
Выбирают осадитель, рассчитывают его объём, обращают внимание на условия
осаждения, проводят пробу на полноту осаждения
4.Отделение осадка от маточного раствора фильтрованием.
Отделяют полученный осадок от раствора, содержащего посторонние примеси. В
гравиметрическом анализе для фильтрования применяют:
1) беззольные фильтры нескольких сортов, различимы по диаметру. Пачка каждого
сорта снабжена лентой определённого цвета.
Чёрная (красная) лента – для отдельных аморфных осадков. Наименьшая плотность.
Быстрофильтрующие и крупнопористые.
Белая лента – фильтр средней плотности (для кристаллических осадков)
Синяя лента - фильтр мелкопористый. Наибольшей плотности и медленной
фильтрации (мелкокристаллический осадок).
19
Выбор размера фильтра определяется массой отделяемого осадка.
2) стеклянные фильтрующие тигли и воронки (кристаллические осадки)
3)Фарфоровая воронка Бюхнера.
5.Промывание осадка.
Сначала декантацией, т.е. приливают в стакан с осадком 15-20 мл промывной
жидкости, тщательно перемешивают, дают осадку осесть и возможно полнее сливают
жидкость по палочке на фильтр, стараясь не взмучивать осадок. Затем осадок
количественно (без потерь) переносят на фильтр. Для этого наливают в стакан
небольшую порцию промывной жидкости, взмучивают осадок и полученную
суспензию осторожно сливают на фильтр по стеклянной палочке (во избежание
разбрызгивания). Обмывают стенки стакана небольшими порциями промывной
жидкости и каждый раз смывают её на фильтр.
Промывают осадок на фильтре, проверяют пробу на полноту удаления примесей ( к
фильтрату добавляют реактив, дающий характерную реакцию с удалённым ионом).
6.Высушивание или прокаливание осадка (получение гравиметрической формы);
Осадок высушивают вместе с фильтром в сушильном шкафу при t = 90-100.
Прокаливают осадок в муфельной печи в фарфоровых тиглях.
В технике прокаливания различают 2 случая:
1) прокаливания осадка без отделения фильтра – в том случае, если прокаливаемый
осадок не взаимодействует с углеродом обуглившегося фильтра (осадок AL2O3 , CaO и
др.).
2) прокаливания осадка с отделением фильтра – в том случае, когда осадок при
обугливании фильтра может химически взаимодействовать с углеродом (AgCl осадок)
7.Взвешивание гравиметрической формы.
Осадок, после прокаливания и охлаждения в эксикаторе, вместе с тиглем взвешивают
на технохимических, затем на аналитических весах.
8. Расчёт результатов анализа.
Результат гравиметрических определений выражается в массовых долях (%).
Для этого необходимо знать:
1) величину навески анализируемого вещества
2) массу полученного осадка
3) химическую формулу осадка
1 способ:
1) рассчитывают количество вещества:
ν = mгравиметрической формы/Мм
20
2)рассчитать массу вещества (в граммах) m = ν*Mм
3)рассчитать массовую долю:
W%=mвещества/mнавески*100%
2 способ:
Рассчитать фактор пересчета (аналитический фактор)
F = М определяемого вещества / М вещества находившегося в осадке.
Фактор пересчёта показывает, сколько граммов определяемого вещества содержит 1г
осадка.
W%= mF/а *100%
m- масса полученного осадка.
а- навеска исследуемого вещества.
IX.ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
1
1.Предварительные расчеты:
а) расчет массы навески
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
2
M
m( гр.ф.) F
100
W %( X )
где ,
m (гр. ф.)- оптимальная масса
гравиметрической формы, которую хотят
получить;
W%(Х) – примерное значение массовой доли
в % определяемого компонента в образце ( у
преподавателя) ;
F- гравиметрический фактор.
F
M ( X )n
M ( X nYm )
где,
M(Х) и M(ХnYm)- молярные массы
определяемого компонента и
гравиметрической
формы соответственно, г /моль.
б) расчет объема раствора
осадителя. В качестве осадителя иона железа(III)
используют 10%-ный водный раствор
21
аммиака.
1)рассчитываем массовую долю (в %)
железа в образце:
W% ( Fe) 
m( Fe)
m( навески )
 100 %
отсюда
m( Fe) г 
m( навески )W% ( Fe)
100 %
,
где
m(Fe)- масса железа в навеске образца, г;
m (навески)- масса навески образца, г;
W% (Fe)- примерная массовая доля железа в
образце, %.
2).рассчитываем массу осадителя:
составляем пропорцию исходя из уравнения
реакции, согласно которой
на 1 моль иона железа (III) затрачивается
3 моля осадителя:
M (Fe 3+) _________3M(NH3*H2O)
m (Fe3+)___________m(NH3 ∙ H2O)
m( Fe3 )  3M ( NH 3  H 2 0)
m( NH 3  H 2 0) 
,
M ( Fe3 )
где
M (Fe3+) и M(NH3*H2O)молярные массы ионов железа (III) и
осадителя соответственно, г /моль.
3).рассчитываем объем осадителя,
у учитывая плотность его раствора «ρ»
(
(см. справочник Ю.Ю.Лурье):
22
V ( NH 3  H 2 0) 
m( NH 3  H 2 0) 100
W% ( NH 3  H 2 0)  p( p  pa)
Поскольку аммиак летучий осадитель,
рекомендуется двух или трехкратный
избыток его по сравнению с рассчитанным
стехиометрическим количеством и окончательная
формула для расчета примет
вид:
m(навески ) W% ( Fe3 )
V ( NH 3  H 2 0) 

W% ( NH 3  H 2 0)   ( p  pa)

3M ( NH 3  H 2 0) 100
 2( мл)
M ( Fe3 ) 100
Объем раствора осадителя расчитывают
приблизительно с точностью до второй
значащей цифры.
2.Взятие навески.
Навеску образца взвешивают на технических
весах с точность до ±0,05 грамм, переносят в
чистый сухой бюкс и взвешивают на
аналитических весах с точностью до
± 0,0002 г. Содержимое бюкса осторожно
высыпают в химический стакан вместимостью
300-400 мл.
Бюкс с остатками образца снова взвешивают с
той же точностью. Массу навески образца
рассчитывают как разность между первым и
вторым результатами взвешивания на
аналитических весах.
3.Растворение навески образца.
В стакан с навеской опускают чистую
стеклянную палочку, обрабатывают навеску
10-15 мл дистиллированной воды, добавляя ее
осторожно, не допуская разбрызгивания, по
стеклянной палочке, прислонив к ней носик
цилиндра. Содержимое стакана
23
перемешивают стеклянной палочкой и
добавляют по стенке стакана 0,5–1мл
концентрированного раствора азотной
кислоты, перемешивают, нагревают до
кипения.
При полном растворении навески образца
раствор приобретает желтую окраску.
4.Получение осаждаемой формы.
К горячему раствору соли железа (III)
прибавляют по палочке при перемешивании
определенный объем 10% - ного раствора
аммиака (объем, необходимый для
нейтрализации раствора азотной кислоты – в 2
– 2,5 раза больше ее объема; объем,
необходимый для практически полного
осаждения железа (III) в виде железа (III)
гидроксида – предварительно вычисленный).
К полученному раствору с осадком сразу же
(объясните причину) добавляют 100 - –50 мл
горячей дистиллированной воды.
Содержимое стакана перемешивают, осадку
дают отстояться 3 – 5 минут и проверяют
полноту осаждения ионов железа (III)
добавляя по стенке стакана 2 – 3 капли
раствора аммиака. При полном осаждении
красно – бурые хлопья осадка не образуются
и первоначально желтый раствор
обесцвечивается.
5.Промывание осадка декантацией.
К осадку в стакане приливают 20–30 мл
горячего 1% раствора аммония нитрата. Смесь
перемешивают, дают осадку осесть и сливают
жидкость по палочке на фильтр. Воронку
укрепляют в кольцо штатива и подставляют
под нее коническую колбу (или стакан)
вместимостью 250 или 500 мл.
24
Подготовка фильтра:
Скошенный конец трубки воронки должен
касаться внутренней стенки колбы и быть
опущен внутрь колбы не более чем на 1-2 см,
но не должен погружаться в фильтрат.
Фильтр смачивают водой и осторожно
прижимают пальцами верхнюю часть
фильтрата к стенке воронки, чтобы под слоем
фильтра не было пузырьков воздуха.
Фильтр беззольный, бумажный («красная
лента»). Из стакана осторожно вынимают
стеклянную палочку и не взмучивая осадка
держат ее в вертикальном положении над
средней частью фильтра с той стороны, где он
имеет тройной слой. Прислоняют носик
стакана к средней части палочки и, медленно
наклоняя стакан, сливают по палочке на
фильтр прозрачную жидкость над осадком.
Осадок при этом должен оставаться на дне
стакана. Стакан возвращают в вертикальное
25
положение, ведя носик его по стеклянной
палочке вверх.
Фильтрование продолжают до тех пор, пока
еще можно сливать жидкость с осадка.
Операцию повторяют 4-5 раз, а затем
проверяют полноту удаления из осадка ионов
хлора. С этой целью к нескольким каплям
фильтрата, отобранным в пробирку,
прибавляют несколько капель раствора
азотной кислоты и несколько капель 0,1м
раствора нитрата серебра.
6. Отделение осадка от раствора
фильтрованием.
7. Получение гравиметрической формы.
В стакан с промытым осадком,
освобожденным от ионов хлора, добавляют 510 мл промывной жидкости, взмучивают
осадок стеклянной палочкой. Мутную
жидкость вместе с большей частью осадка
переливают на фильтр по палочке. Носик
стакана должен быть прислонен к средней
части палочки. Частицы осадка с палочки
смывают в стакан. Частицы осадка со стенок и
дна стакана при помощи промывной жидкости
переносят на фильтр. Частицы осадка,
которые не удалось смыть, снимают при
помощи кусочка беззольного фильтра,
который затем присоединяют к осадку,
находящемуся на фильтре.
Промывание осадка методом декантации
проводят до отрицательной пробы на хлорид –
ионы.
Воронку с осадком накрывают круглым
листом бумаги, обжимают ее по краям
воронки и прокалывают в нескольких местах
стеклянной палочкой с острым концом.
Подготовленную воронку помещают в
сушильный шкаф, нагретый до 100 – 110
градусов, и сушат в течение 25 – 30 мин до
слегка влажного состояния фильтра. Фильтр с
осадком вынимают из воронки, складывают и
помещают в фарфоровый тигель конусом
вниз. Фильтр с осадком в тигле озоляют либо
26
над пламенем горелки, либо в муфельной
печи с открытой дверцей. Прокаливание
проводят в течение 40–50 мин в муфельной
печи, нагретой до температуры 700–900
градусов. После этого тигель с полученной
гравиметрической формой охлаждают в
эксикаторе и взвешивают. Для повторных
прокаливаний тигель с осадком помещают в
муфельную печь на 15–20 мин. Прокаливание
прекращают, если в результате двух
последующих прокаливаний значения массы
тигля с осадком будут различаться не более
чем на 0,0002г.
8. Расчет результатов анализа.
1) Массовую долю (в %) железа в образце
рассчитывают по формуле:
W% ( Fe) 
m( Fe2 O3 )  F
100%
m(навески )
где,
m(Fe2O3) – масса гравиметрической формы,г;
m(навески) – масса навески образца, г;
2 M ( Fe)
F
M ( Fe2O3 )
гравиметрический фактор
2) Рассчитывают абсолютную и
относительную ошибки по формулам:
А=Ах-Ат, где
А- абсолютная ошибка
Ах- масса определяемого вещества;
Ат- контрольная масса;
АХ
100% , Д- относительная
АТ
ошибка.
Д
27
Задание № 3.
ТЕМА: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННОЙ
ВОДЫ В КРИСТАЛЛОГИДРАТЕ ХЛОРИДА БАРИЯ МЕТОДОМ ОТГОНКИ.
I.МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Определение воды в твердых веществах - один из наиболее важных случаев
определения, так как вода нередко является основной частью анализируемых веществ.
Содержание воды определяют как прямыми, так и косвенными методами. Умение
определять летучие компоненты и воду в исходном сырье и в лекарственных
препаратах необходимо будующему инженеру - технологу в практической
деятельности.
II.ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
В результате изучения материала данной темы необходимо знать:
 подготовку вещества к анализу;
 виды проб и их отбор;
 типы вод в веществах;
 методы определения летучих компонентов и воды в веществах;
необходимо уметь:
 рассчитывать содержание кристаллизационной воды в хлориде бария;
 абсолютную и относительную ошибки определения.
III.ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 методы гравиметрического анализа, их сущность;
 оборудование и посуда гравиметрического анализа;
 правила взвешивания на аналитических весах.
IV.ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1.Подготовка вещества к анализу.
2.Виды проб:
- первичная или генеральная;
- лабораторная или паспортная;
- аналитическая;
3.Отбор проб для проведения анализа.
28
4.Типы вод (кристаллизационная, конституционная,
определение.
5.Статистическая обработка результатов анализа.
гигроскопическая),
их
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика), ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.39,59.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии /В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 145.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.65119,134-156,172-173.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
143-167.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч.II/ А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.22-31.
4.Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч.II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 11-13,28,131-133.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 283-291, 298-308.
VI.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1.Подготовка вещества к анализу.
2.Отбор проб для проведения анализа.
3.Виды проб.
4.Методы отгонки, их модификации.
5.Количественное определение кристаллизационной воды в кристаллогидрате хлорида
бария.
6.Расчет результатов анализа.
VII.ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
ДЛЯ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
ВЫПОЛНЕНИЯ
В
ПРОЦЕССЕ
Решите следующие задачи:
1.Вычислите число молекул воды в кристаллогидрате ацетата свинца при
гравиметрическом анализе, если из его навески 0,3243 г получено 0,2593 г сульфата
свинца.
29
2.Рассчитайте фактор пересчета F весовой формы Al2O3 на алюминий.
3.Для определения кремния в чугуне взяли навеску 3,0000 г и получили после
прокаливания осадок SiO2 массой 0,2115г. Вычислите массовую долю кремния в
чугуне.
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
IX.ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1.Взятие навески.
В высушенный и взвешенный на аналитических
весах бюкс отвешивают на технохимических
весах 1,5г кристаллогидрата хлорида бария .
Массу навески уточняют на аналитических
весах.
2.Высушивание.
Бюкс с навеской помещают в сушильный шкаф,
ставя крышку бюкса на ребро.
Высушивание проводят при 120о в течение 1,5-2
ч, затем бюкс переносят в эксикатор и после
охлаждения (через 30 мин) взвешивают, закрыв
его крышкой. Повторное высушивание проводят
в течение 1 часа при той же температуре, после
чего бюкс снова охлаждают и взвешивают.
Высушивание
считают
законченным,если
результаты второго взвешивания отличаются не
более чем на 0,0005 г. Если результаты
взвешивания резко отличаются, высушивание
повторяют.
30
3. Расчет результатов анализа.
Содержание кристаллизационной
рассчитывают по формуле:
g н2о =-
(а  а1 )100
а
воды
(%)
где,
а – масса навески до высушивания, г;
а1- масса навески после высушивания, г.
II. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
Задание № 4.
ТЕМА: ПРОВЕРКА ВМЕСТИМОСТИ МЕРНОЙ ПОСУДЫ: КОЛБ, БЮРЕТОК,
ПИПЕТОК.
I.МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Метод титриметрического анализа основан на измерении объема раствора реагента,
израсходованного на эквивалентное взаимодействие с определяемым веществом. По
концентрации и объему раствора реагента вычисляют содержание определяемого
вещества. Для точного измерения объемов в количественном анализе используют
бюретки, пипетки и мерные колбы. Во избежание ошибок при проведении анализа,
измерительную посуду подвергают проверке на вместимость.
II.ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
В результате изучения материала данной темы необходимо знать:
 сущность титриметрического анализа;
 требования к реакциям, применяемым в титриметрическом анализе;
 классификация методов титриметрического анализа;
 мерная посуда, ее назначение, подготовка к анализу;
 проверка емкости мерной посуды.
31
необходимо уметь:
 проводить калибровку мерной посуды;
 по результатам работы делать вывод о пригодности мерной посуды для
дальнейшего использования при проведения титриметрических определений.
III.ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 методы количественного анализа, их классификация;
 способы выражения концентрации растворов;
 правила взвешивания на технохимических и аналитических весах.
IV.ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1.Сущность титриметрического анализа.
2.Требования к реакциям, применяемым в титриметрическом анализе;
3.Классификация методов титриметрического анализа.
4.Способы выражения концентрации растворов.
5.Мерная посуда, ее назначение, подготовка к анализу;
6.Проверка емкости мерной посуды.
.
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.68-77.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии /В.Д. Пономарев , Л.И.Иванова
, М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 147-152.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.4647,193-228.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
178-188.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч.II/ А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.38-61.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч.II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 6-10,18-28.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 356-366.
VI.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1.Сущность титриметрического анализа.
32
2.Типы реакций, лежащих в основе титриметрического анализа.
3.Требования к реакциям в титриметрии.
3.Классификация титриметрического анализа в зависимости от:
 химических реакций, лежащих в основе метода;
 применяемого титранта;
 способа титрования.
4.Способы выражения концентрации раствора.
5.Основные понятия титриметрического анализа:
 титрант (рабочий раствор);
 титрование;
 стандартный раствор (установочное вещество);
 аликвота.
6.Мерная химическая посуда, используемая в титриметрическом анализе.
7.Подготовка мерной посуды к проведению анализа.
8.Вещества и смеси, используемые для мытья посуды.
9.Правила работы с мерной посудой.
10.Калибровка мерной посуды.
11.Методика определения объема одной капли бюретки.
VII.ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
ДЛЯ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
ВЫПОЛНЕНИЯ
В
ПРОЦЕССЕ
Решите следующие задачи:
1.Что такое титр раствора? Какова масса HNO3, содержащаяся в 500 мл раствора, если
титр его равен 0,006300 г/мл.
2.Титр раствора НСl равен 0.003592 г/мл. Вычислите его нормальную концентрацию.
3.Чему равны молярные массы эквивалентов Н2SO4, Н2SO3, Mg(OH)2 и Ba(OH)2 в
реакциях полной и в реакциях неполной нейтрализации.
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
33
Посуда, применяемая для измерения объемов растворов.
Мерные колбы - круглые плоскодонные стеклянные сосуды с длинной узкой шейкой
(горлом) с кольцевой меткой. Служат для измерения объемов растворов,
приготовления растворов определенной концентрации. Объем жидкости, вмещаемой
колбой, выражают в миллилитрах. На колбах указывают ее емкость и температуру
(обычно 200С), при которой эта емкость измерена. Мерные колбы бывают различной
емкости: от 25 до 2000 мл.
Бюретки - представляют собой узкие, градуированные по длине цилиндрические
стеклянные трубки. Один конец бюретки сужен и снабжен стеклянным краном (а) или
резиновой трубкой, соединенной с капилляром, через который из бюретки выливается
34
раствор. Резиновая трубка зажимается снаружи металлическим зажимом (б) или
закрывается изнутри стеклянным шариком (в). Обычно бюретки градуируются на
миллилитры и доли миллилитра. Для отсчета объемов растворов, расходуемых на
титрование, на бюретке нанесены деления и цифры. Нулевое деление помещено в
верхней части бюретки.
Пипетки – длинные узкие градуированные по длине стеклянные трубки. Служат для
отмеривания небольших объемов растворов и перенесения определенного объема
раствора из одного сосуда в другой. Объем жидкости, вмещаемой пипеткой, выражают
в мл. Пипетки бывают различной емкости: от 1 до 100 мл. Пипетки большой емкости
(>10 мл) имеют расширенную часть, на которой указана ее емкость и температура, при
которой эта емкость измерена (обычно 200 С). Измерительные пипетки небольшой
емкости не имеют расширения и градуированы на 0,1-1 мл.
Правила работы с мерной посудой:
1.Мерные колбы:
1)колбу берут за верхнюю часть горла, избегая прикасаться руками к ее выпуклой
части (от тепла сообщаемого руками стенки колбы, емкость колбы и, следовательно,
объем вмещаемой ею жидкости увеличиваются);
2) перед заполнением, колбу ставят на ровную, хорошо освещаемую поверхность
стола;
3) для растворения в мерной колбе твердого вещества его помещают в колбу, которую
заполняют растворителем не более чем на ½ или 2/3.Затем содержимое колбы
взбалтывают плавными круговыми движениями до полного растворения вещества.
Лишь после этого добавляют в колбу новые количества растворителя. Последнюю
порцию растворителя (1-2 мл) прибавляют по каплям при помощи пипетки;
4) глаза экспериментатора и метка колбы должны находиться на одном уровне.
Вогнутый мениск поверхности жидкости своей нижней частью должен сливаться с
линией метки, а выпуклый мениск должен сливаться с линией метки своей верхней
частью;
35
5) капли растворителя, удерживаемые на внутренней поверхности шейки колбы выше
метки, осторожно удаляют при помощи свернутой трубочкой фильтровальной бумаги;
6) закрыв колбу хорошо пригнанной пробкой, раствор тщательно перемешивают;
7) при отборе из мерной колбы части раствора нижний конец пипетки погружают в
раствор почти до дна колбы (если пипетка опущена не до дна колбы, то при
засасывании раствора вместе с жидкостью в пипетку будет проскакивать воздух).
Не рекомендуется:
1)заполнять мерные колбы растворами трудно отмывающихся веществ или
образующих на стенках колбы, трудно удаляемые гели;
2) хранить в мерных колбах в течение длительного времени приготовленные растворы;
3) нагревать мерные колбы, сливать в них остатки реактивов, использовать их не по
назначению.
2.Пипетки:
1) во время работы с пипеткой избегать прикасаться рукой к ее средней части (от тепла
сообщаемого руками стенки пипетки, емкость пипетки и, следовательно, объем
вмещаемой ею жидкости увеличиваются);
2) при работе пипетку берут за верхнюю часть большим и средним пальцами правой
руки и глубоко (почти до самого дна сосуда) погружают нижний конец пипетки в
раствор;
3) придерживая левой рукой сосуд, из которого берут жидкость, набирают в пипетку
жидкость так, чтобы уровень в ней поднялся на 2-3 см выше метки, затем верхнее
отверстие пипетки быстро закрывают указательным пальцем, чтобы жидкость не
выливалась из пипетки;
4) избыток жидкости медленно сливают из пипетки, ослабив слегка нажим пальца.
Когда нижняя полоса мениска коснется метки, отверстие пипетки плотно закрывают,
усилив нажим пальца на верхнее отверстие, и переносят содержимое пипетки в колбу
для титрования. При этом пипетку держат так, чтобы метка находилась на уровне
глаза;
5) выливать содержимое пипетки в другой сосуд необходимо медленно, давая всей
жидкости равномерно стечь из отверстия пипетки. Во время сливания жидкости
пипетку держат в вертикальном положении;
6) пипетки, промытые дистиллированной водой, хранят в специальных штативах. Во
избежание попадания в пипетку пыли, верхнее отверстие пипеток накрывают
стеклянными или бумажными колпачками.
3.Бюретки:
1) бюретки укрепляют в штативе в строго вертикальном положении;
2) перед каждым новым титрованием ее заполняют до верхнего (нулевого) деления,
предварительно заполнив титрованным раствором нижний оттянутый конец бюретки
или крана;
3) в момент отсчета показаний бюретки, глаза экспериментатора должны находится на
уровне мениска;
4) отсчет проводят по нижней части вогнутого или верхней части выпуклого мениска;
36
5) всякий раз установка уровня раствора на нулевое деление должно соответствовать
способу отсчета уровня оставшегося в бюретке раствора;
6) выливать жидкость из бюретки следует медленно, давая возможность всей жидкости
стечь со стенок бюретки;
7) под конец титрования раствор выливают по каплям;
8) титрование нужно выполнять не менее трех раз;
9)за окончательный результат принимают среднее значение, вычисляемое на
основании ряда параллельных определений ( разность не должна превышать ± 0,1 мл);
10)по окончании титрования оставшийся в бюретке раствор сливают, после чего
бюретку дважды ополаскивают дистиллированной водой, накрывают верхний конец
бюретки колпачком для защиты от пыли;
11)перед работой сливают дистиллированную воду из бюретки и дважды
ополаскивают тем раствором, которым будут титровать;
12) наполняют бюретки с помощью абсолютно чистой и сухой маленькой стеклянной
воронки, которую затем вынимают и ставят в штатив.
Подготовка мерной посуды:
Мерная посуда считается чистой только в том случае, если на ней нет каких-либо
видимых на глаз загрязнений и если дистиллированная вода стекает с
внутренних стенок сосуда, не оставляя капель.
Способы очистки:
1) С применением моющих растворов.
Моющие растворы, применяемые для очистки мерной посуды:
 хромовая смесь (равные объемы насыщенного на холоду раствора бихромата
калия и концентрированной серной кислоты);
 щелочной раствор перманганата калия;
 смесь спирта с эфиром;
 раствор гидроксида калия спиртовый и др.
2) Пропаривание горячим водяным паром.
37
IX.ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1.Проверка вместимости мерной Чистую, сухую колбу взвешивают на
колбы.
технохимических весах с точностью до 0,01 г.
Заполняют водой до метки таким образом,
чтобы нижний край мениска жидкости
находился на уровне метки. Верхняя часть
горлышка
колбы изнутри тщательно
протирается полоской фильтровальной бумаги
для удаления лишних капель воды. Колбу с
водой снова взвешивают. По разности
взвешиваний определяют массу воды в колбе.
При расчетах берут среднее арифметическое
трех взвешиваний. Измерив температуру воды
и определив ее плотность при данной
температуре,
рассчитывают
истинную
вместимость колбы по формуле:
VИСТ 
m
 Ht 2O
где,
m- масса воды в объеме колбы, г;
ρ′н2о- плотность воды при данной температуре,
г/мл.
Ошибка не должна превышать величины
0,13/ 4 V.
Результаты определений оформляют в виде
таблицы (таблица 2).
Значения
плотности
воды
при
соответствующей температуре приведены в
таблице 1.
38
2.Проверка вместимости бюреток.
Чистую, сухую бюретку заполняют водой до
нулевого
деления.
В
сухой,
заранее
взвешенный бюкс отмеривают (с точностью до
0,001 г) из бюретки 5 мл воды и закрыв его
крышкой, взвешивают. Массу воды находят по
разности взвешиваний. Взвешивание проводят
с точностью до ±0,001 г.
Затем в тот же бюкс сливают еще 5 мл воды и
снова взвешивают и т.д. Число отмеренных
объемов и взвешиваний зависит от объема
бюретки. При расчетах берут среднее
арифметическое трех взвешиваний. Определив
массу воды каждого участка бюретки,
рассчитывают истинную вместимость каждого
участка и всей бюретки по формуле:
VИСТ 
m
 Ht 2O
где,
m- масса воды каждого участка бюретки (или
всей бюретки), г;
ρ′н2о- плотность воды при данной температуре,
г/мл.
Результаты определений оформляют в виде
таблицы (таблица 3). По полученным данным
строят кривую поправок вместимости бюретки
(зависимости ∆ V
от V).При больших
отклонениях ∆V от номинальной вместимости
пользоваться данной бюреткой нельзя.
3.Проверка вместимости пипеток.
Чистую, сухую пипетку заполняют водой до
нулевого
деления.
В
сухой,
заранее
взвешенный бюкс выливают из пипетки воду и
закрыв его крышкой, взвешивают. Массу воды
находят по разности взвешиваний. При
расчетах берут среднее арифметическое трех
взвешиваний.
Взвешивание
проводят
с
точностью до ±0,001 г. Истинный объем
пипетки рассчитывают по формуле:
VИСТ 
m
 Ht 2O
где,
39
4.Определение
капли.
объема
m- масса воды в объеме пипетки, г;
ρ′н2о- плотность воды при данной температуре,
г/мл.
Ошибка не должна превышать величины
0,5/ V .
Результаты определений оформляют в виде
таблицы (таблица 4).
одной Из бюретки со скоростью 1 капля в секунду
выливают 50 капель воды. По бюретки
определяют занимаемый ими объем. При
расчетах берут среднее арифметическое трех
определений(V с.). Объем одной капли
рассчитываю по формуле:
Vn =
Vс.
n
где,
Vn.– объем одной капли, мл ;
Vс. – общий средний объем, мл;
n – число капель.
Результаты определений оформляют в виде
таблицы (таблица 5).
Таблица 1.
Значения плотности воды при соответствующей температуре.
to C
15
16
17
18
ρ H2O, г/ cм3
0,99793
0,99780
0,99765
0,99751
to C
19
20
21
22
ρ H2O, г/ cм3
0,99734
0,99717
0,99700
0,997680
to C
23
24
25
26
ρ H2O, г/ cм3
0,99661
0,99639
0,99618
0,99594
to C
27
28
29
30
ρ H2O, г/ cм3
0,99570
0,99545
0,99519
0,99492
40
Таблица 2..
№ п/п
m
колбы, г
m
колбы с водой, г
m
воды, г
m ср.
воды, г
V ист.
мл
1.
2.
3.
Таблица 3.
№ п/п
1.
2.
3.
4.
5.
V
номинальный,
мл
5
10
15
20
25
m
бюкса, г
m
бюкса
с водой, г
m
воды, г
V ист.,
мл
∆V =
V ист.-V ном.,
мл
Таблица 4.
№ п/п
m
бюкса, г
m
бюкса
с водой, г
m
воды, г
m ср.
воды, г
V ист.,
мл
1.
2.
3.
Таблица 5.
Число капель
n
Объем, мл
V1
V2
V3
V ср.
Vn
.
41
Задание № 5.
ТЕМА: МЕТОД КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО ТИТРОВАНИЯ.
I.МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Метод кислотно – основного титрования- это метод титриметрического анализа,
основанный на взаимодействии кислот и оснований. Различают ацидиметрическое
(титрант- кислота) и алкалиметрическое (титрант- основание) титрование. Изучение
данного метода анализа необходимо инженеру- технологу в его дальнейшей
практической деятельности.
II.ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
В результате изучения материала данной темы необходимо знать:
 сущность метода кислотно-основного титрования;
 титранты метода, их стандартизация;
 стандартные (установочные) вещества, требования к ним;
 индикаторы метода кислотно-основного титрования;
 теория индикаторов;
 применение метода в анализе.
 необходимо уметь:пользоваться расчетными формулами, используемыми в
титриметрическом анализе.
.
III.ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 методы титриметрическог анализа, иих классификация;
 водородный показатель (рН), его определение;
 индикаторы, хромофоры и ауксохромы;
 объемные измерители, правила работы с ними;
 правила взвешивания на технохимических и аналитических весах.
IV.ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1.Сущность метода кислотно-основного титрования.
2.Индикаторы метода. Теория кислотно-основных индикаторов.
3.Кривые кислотно-основного титрования.
4.Ошибки кислотно-основного титрования.
42
5.Применение метода кислотно-основного титрования.
.
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.81-135.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии/В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова ,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 156-166.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.215-228,
232-256, 288-291, 294-299.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
189-219.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч.II/ А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.92-177.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 23-29,44-52, 68-69, 75-77.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 367-381.
VI.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1.Сущность метода кислотно-основного титрования. Классификация методов в
зависимости от применяемого титранта.
2.Стандартные (установочные) вещества и требования к ним.
3.Стандарты метода кислотно-основного титрования. Понятия «первичный» и
« вторичный» стандарт.
4. Рабочие растворы (титранты) метода кислотно-основного титрования.
5. Стандартизация титрантов.
6. Индикаторы метода кислотно-основного титрования.
7. Требования, предъявляемые к индикаторам.
8.Теории индикаторов: ионная, хромофорная, ионно-хромоформная.
9. Одноцветные и двуцветные индикаторы. Механизм изменения их окраски в
зависимости от рН среды.
10. Интервал перехода индикаторов, его расчет.
11. рК, рТ индикаторов, формулы для их расчета.
12. Индикаторная ошибка и ее типы: водородная, гидроксильная, кислотная,
щелочная.
13. Титр раствора, титр по определяемому веществу. Расчетные формулы.
14. Поправочный коэффициент К. Расчеты поправочного коэффициента.
43
15. Расчет навески и приготовление стандартного раствора тетрабората натрия.
Основные этапы.
16. Стандартизация рабочего раствора соляной кислоты по тетраборату натрия.
Основные этапы.
17. Стандартизация рабочего раствора гидроксида натрия. Основные этапы.
VII.ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
Решите следующие задачи:
1.Рассчитайте объем серной кислоты (ρ =1,84 г/см3 (при 20оС)) который необходимо
взять для приготовления 500 мл 0,1 н. раствора серной кислоты. Установит точную
нормальную концентрацию по раствору гидроксида натрия.
2.Рассчитайте массовую долю (%) щавелевой кислоты в растворе, если на титрование
0,1500 г его пошло 25,60 мл 0,09002 н. раствора гидроксида натрия..
3. В мерную колбу вместимостью 100 мл перенесли 0,6504 г щавелевой кислоты,
растворили и довели объем раствора водой до метки. Пипеткой отобрали 10,00 мл
полученного раствора и титровали 0,1026 н. раствором гидроксида натрия. Объем
затраченного на титрование рабочего раствора составил 9,85 мл. Определить массовую
долю (%) щавелевой кислоты в растворе.
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТИТРИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.
Титриметрический или объемный анализ- метод количественного анализа,
основанный на измерении объема (или массы) реагента, затраченного на реакцию с
определяемым веществом.
Титрование – процесс постепенного контролируемого приливания раствора с точно
известной концентрацией к определенному объему другого раствора.
Титрант - раствор, содержащий активный реагент, с помощью которого проводят
титрование.
Аликвотная доля (аликвота)- это точно известная часть анализируемого раствора,
взятая для анализа.
Точка эквивалентности - такая точка (момент) титрования, в которой количество
прибавленного титранта эквивалентно количеству титруемого вещества.
Конечная точка титрования - точка (момент) титрования, в которой некоторое
свойство раствора (например, его окраска) оказывает заметное ( резкое) изменение.
44
Индикатор – вещество, которое проявляет видимое изменение в точке
эквивалентности или вблизи ее.
Интервал перехода индикатора – область концентрации ионов водорода, металла или
других ионов, в пределах которой глаз способен обнаружить изменение в оттенке,
интенсивности окраски, флуоресценции или других свойств визуального индикатора,
вызванное изменением соотношения двух соответствующих форм индикатора.
Степень оттитрованности f- отношение объема добавленного титранта к объему
титранта, соответствующему точке эквивалентности.
Уровень титрования – это порядок (10-х) концентрации используемого раствора
титранта, например 10-1, 10-2 и т.д.
Кривая титрования – графическое изображение зависимости изменения
концентрации определяемого вещества или некоторого связанного с ним свойства
системы (раствора) от объема прибавленного титранта.
ПРАВИЛА ТИТРОВАНИЯ:
Установка для титрования:
1-бюретка;
2- колба для титрования;
3,4- штатив.
1.Место, где проводится титрование, должно быть хорошо подготовлено и освещено.
2.На основание штатива с бюреткой следует положить белый лист бумаги.
3.Бюретка укрепляется параллельно стержню штатива.
4.Титруют малыми порциями, по каплям, на одно титрование затрачивают 5-8 минут.
45
5.Открывают зажим бюретки левой рукой, а колбу для титрования держат в правой,
постоянно перемешивая ее содержимое вращательными движениями.
6.После вытекания раствора отсчет делений на бюретки производят спустя 20-30 с,
чтобы дать возможность стечь жидкости, оставшейся на стенках бюретки.
7.Отсчет снимают по нижнему (бесцветные растворы) или по верхнему (окрашенные
растворы) краю мениска.
8.Мениск должен находится на уровне глаз.
9.Титрование повторяют не менее трех раз. Каждое повторное титрование начинают с
нулевого отсчета бюретки.
ВЫЧИСЛЕНИЯ В ТИТРИМЕТРИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ:
При приготовлении анализируемого раствора, рабочего раствора (титранта) и его
стандартизации используют следующие расчетные формулы:
1.Расчет навески вещества (в г) для приготовления определенного объема
раствора с заданной молярной концентрацией эквивалента (нормальная
концентрация):
a
Ceg  Meg  V
1000
где,
(1)
a –навеска вещества в г,
Ceg – молярная концентрация эквивалента,
Мeg – молярная масса эквивалента.
2.Титр раствора:
Т 
а
V
где,
(2)
Т – титр раствора ( содержание вещества в г в 1 см3 раствора),
а – навеска вещества,
V – определенный объем.
или:
T
Ceg  Meg
где,
1000
Т – титр раствора,
Ceg – молярная концентрация эквивалента,
Мeg – молярная масса эквивалента.
3.Титр по определяемому веществу
или титр соответствия ( содержание
определяемого вещества В ( в г), эквивалентно числу граммов в 1 см3 титранта
А):
TА / В 
Ceg А  Meg В
1000
(3)
46
Т – титр раствора (А/В),
CegА – молярная концентрация эквивалента (титранта А),
МegВ– молярная масса эквивалента ( вещества В).
4. Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация):
Ceg 
Т  1000
Meg
где,
(4)
Т – титр раствора,
Ceg – молярная концентрация эквивалента,
Мeg – молярная масса эквивалента.
5.Коэффициент поправки титранта:
Kn 
Ceg eg
Сeg теор.
=
апр.
атеор.
=
Т пр.
Т теор.
где,
(5)
Ceg (пр. и теор.) – молярная концентрация эквивалента практическая и теоретическая,
а (пр. и теор.) – навеска вещества практическая и теоретическая,
Т (пр. и теор.) – титр раствора практический и теоретический.
47
IX.ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО РАСТВОРА
СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ.
1.Приготовление рабочего
В цилиндр наливают раствор концентрированной
раствора (титранта) соляной
соляной кислоты, опускают в него ареометр и по
кислоты.
показаниям ареометра определяют плотность
соляной кислоты. Используя таблицы плотностей
растворов сильных кислот и щелочей определяют
массовую долю (%) раствора HCI .
Рассчитывают:
а) молярную концентрацию эквивалента
(нормальную концентрацию) исходного раствора:
CegHCl исх. 
 ИСХ   ИСХ  10
М eg HCl
б) объем соляной кислоты необходимый для
приготовления рабочего раствора с концентрацией
0,1 моль-экв/л:
CegHCIиgH VHCI
CegHCI VHCl
VHCl исх. =
Сeg HCl  VHCl
Сeg HClисх.
Отмерив вычисленный объем концентрированной
соляной кислоты градуированным цилиндром,
переносят его в мерную колбу и прибавляют
дистиллированную воду до метки.
Полученный раствор тщательно перемешивают и
переливают в чистую, сухую склянку (склянку
подписывают).
2. Расчет навески и
приготовление стандартного
Учитывая молярную концентрацию эквивалента
рабочего раствора ( соляной кислоты) навеску
48
раствора.
стандартного вещества (тетрабората натрия)
рассчитывают по формуле:
a
3. Расчет титра, нормальной
концентрации
(молярной
концентрации эквивалента),
стандартного раствора
тетрабората натрия.
Ceg  Meg  V
1000
Затем взвешивают на аналитических весах и
переносят в мерную колбу заданного объема (V),
растворяют в минимальном объеме горячей воды,
раствор охлаждают, прибавляют холодную
дистиллированную воду до метки.
.
Используя соответствующие формулы
рассчитывают:
а) титр:
Т ПР 
а
V
б) молярную концентрацию эквивалента:
Ceg 
Тпр  1000
Meg
4. Стандартизация рабочего
раствора соляной кислоты.
В колбу для титрования отмеривают мерной
пипеткой 10 мл (аликвотная часть)
приготовленного раствора тетрабората натрия,
прибавляют 1—2 капли индикатора (метилового
оранжевого) и титруют раствором соляной
кислоты. В точке эквивалентности желтая окраска
индикатора переходит в оранжевую.
Рассчитывают среднее значение объема соляной
кислоты из 3-х параллельных определений.
5.Расчет титра, молярной
концентрации эквивалента
(нормальной
концентрации),
коэффициента поправка
раствора соляной кислоты.
По закону эквивалентов рассчитывают:
а) молярную концентрацию эквивалента
(нормальную концентрацию) рабочего раствора
HCI:
VHCI  CegHCl  VNa 2 B 4O7  Ceg Na 2 B 4O 7
б) титр раствора соляной кислоты:
TПРHCI 
CegHCIПg  M eg
1000
в) титр по определяемому веществу (соляной
кислоты по тетраборату натрия):
49
THCI / Na 2 B 4O 7 
CegHCIпg  М egNa 2 B 4O 7
1000
г) коэффициент поправки титранта:
Kn 
CegHCIПg
СegHCIтgHC.
Все расчеты записывают в лабораторный
журнал.
II. ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ РАСТВОРА ГИДРОКСИДА
НАТРИЯ
6.Расчет навески и
Навеску гидроксида натрия рассчитывают по
приготовление раствора
формуле (1), взвешивают на технических весах,
гидроксида натрия.
растворяют в мерной колбе дистиллированной
водой, добавляют раствор ВаС12 .
7. Стандартизация раствора
гидроксида натрия.
В колбу для титрования отмеривают пипеткой
аликвотную часть раствора гидроксида натрия (10
мл), добавляют индикатор фенолфталеин и
титруют раствором соляной кислоты. В точке
эквивалентности раствор обесцвечивается.
Рассчитывают среднее значение из 3-х
определений. Результаты записывают в
лабораторный журнал.
8.Расчет титра, молярной
концентрации эквивалента
(нормальной концентрации) и
коэффициента поправки
раствора гидроксида натрия.
См. п. 5.
Полученный раствор переливают в чистую, сухую
склянку (склянку подписывают).
50
ЗАДАНИЕ № 6.
ТЕМА: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЩЕЛОЧИ И КАРБОНАТА
НАТРИЯ ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЛЕЙ
АММОНИЯ.
I. МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Кислотно-основное титрование широко применяется в количественном анализе
неорганических и органических веществ, обладающих кислотно-основными
свойствами: сильных и слабых кислот и оснований, кислых и основных солей, а также
солей, содержащих анионы слабых кислот и катионы слабых оснований.
Модифицированными способами, включающими кислотно-основное титрование,
можно анализировать и соединения, не обладающие выраженными кислотноосновными свойствами. Анализ можно проводить и при совместном присутствии
некоторых веществ. Изучение основ кислотно-основного титрования и приобретение
практических навыков его выполнения необходимы для формирования
высококвалифицированного специалиста.
II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
После самостоятельного изучения материала данной темы необходимо знать:
 принцип построения кривых титрования;
 принцип подбора индикаторов;
 методику определения щелочи и карбоната натрия при их совместном
присутствии;
 методику определения солей аммония методом кислотно-основного титрования;
уметь:
 объяснять необходимость применения двух индикаторов при определении
щелочи и карбоната при совместном присутствии;
 строить кривые титрования;
 производить расчеты результатов титрования.
III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 водородный показатель (рН), его расчет;
 буферные растворы, формулы расчета рН среды буферных растворов;
 гидролиз солей, формулы расчета рН растворов гидролизующихся солей;
 индикаторы, основные понятия, рК и рТ индикаторов;
 протолическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури, основные понятия;
51
IV. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ:
1. Кривые кислотно-основного титрования. Расчет, построение и анализ кривых
титрования:
а) титрование сильной кислоты сильным основанием (или наоборот);
б) титрование слабой кислоты сильным основанием (или наоборот);
в) титрование слабой кислоты слабым основанием (или наоборот).
2. Определение щелочей и карбонатов щелочных металлов при совместном
присутствии.
3. Определение солей аммония методом кислотно-основного титрования.
4. Применение методов кислотно-основного титрования в анализе.
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.98-125.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии/В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова ,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 161-167.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.256-287,
300-311.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
189-219.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч. II / А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.93-163, 185-188.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 25-27, 52-68, 69-77.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 381-387.
VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Кривые титрования, принцип их построения .
2. Кривая титрования сильных кислот сильными основаниями (или наоборот).
3. Кривая титрования слабых кислот сильными основаниями (или наоборот).
4. Кривая титрования слабых кислот слабыми основаниями (или наоборот).
5. Факторы, влияющие на положение точки эквивалентности, величину скачка
титрования: концентрация, температура, сила кислоты и основания, гидролиз солей.
52
6. Расчеты рН растворов солей, образованных: сильной кислотой и сильным
основанием, слабой кислотой и сильным основанием, слабой кислотой и слабым
основанием, сильной кислотой и слабым основанием.
7. Выбор индикаторов по кривой кислотно-основного титрования.
8. Способы количественного определения NaOH и Na2CO3 при совместном
присутствии, уравнения реакций, лежащие в основе.
9.Теоретическое обоснование применения двух индикаторов при определении смеси,
содержащей NaOH и Na2CO3.
10.Определение солей аммония методом кислотно-основного титрования. Реакции,
лежащие в основе метода. Расчет результатов анализа.
VII. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
Решите следующие задачи:
1.Можно ли определить содержание СН3СООК титрованием НСI?
2.Постройте кривую титрования 100 см3 NH3 0,1 н. раствором НСI.
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
.
IX. ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ NaOH И Na2CO3 ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ
1.Метод фиксирования двух точек эквивалентности.
1. Определение первой точки
эквивалентности.
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
(10 мл) исследуемого раствора и 1-2 капли
индикатора фенолфталеина. Бюретку заполняют
раствором соляной кислоты, приготовленным на
предыдущем занятии.
Титрант прибавляют по каплям, тщательно
53
2. Определение второй точки
эквивалентности.
3. Расчет процентного
содержания NaOH и Na2CO3
перемешивая раствор. В точке эквивалентности
малиновая окраска индикатора исчезает. Раствор
обсцвечивается.
Объем титранта V1 записывают в лабораторный
журнал.
В колбу с реакционной смесью вносят 1-2 капли
индикатора метилового оранжевого и
не доливая объем раствора соляной кислоты до
нулевого деления в бюретке, продолжают
титрование. Объем титранта V2 записывают в
лабораторный журнал. Титрование проводят не
менее трех раз.
В точке эквивалентности желтая окраска
индикатора переходит в оранжевую.
Рассчитывают объемы раствора кислоты,
израсходованные на титрование NaOH и Na2CO3 :
V HCI ∕ Na2CO3= 2 (V2–V1 );
V HCI ∕ NaOH =V2 – 2(V2–V1 );
Расчеты проводят по формулам:.
 % NaOH 
CegHCI  VHCI / NaOH  M EgNaOH  VK  100
 % Na 2CO 3 
1000  Va  a
CegHCI  VHCI / Na 2CO 3  M EgNa2CO 3  VK  100
1000  Va  a
где Vk (1000 мл) - объем, в котором растворена
навеска (а = 10 г),
Va- аликвотная часть исследуемого раствора.
Сравнивают полученные результаты с
контрольными (результаты определений должны
быть близки к контрольным).
Вычисляют абсолютные и относительные ошибки
титрования.
2. Метод осаждения карбонат-ионов.
1. Определение объема
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
раствора HCI, расходуемого на (10 мл) исследуемого раствора и 1-2 капли
титрование NaOH и Na2CO3
индикатора метилового оранжевого. Бюретку
заполняют раствором соляной кислоты,
приготовленным на предыдущем занятии.
Титрант прибавляют по каплям, тщательно
перемешивая раствор.
В точке эквивалентности желтая окраска
54
индикатора переходит в оранжевую. Объем
титранта V1 записывают в лабораторный журнал.
Не наблюдается помутнения раствора над
осадком.
2. Осаждение карбонат-ионов.
Определение объема раствора
HCI, расходуемого на
нейтрализацию NaOH.
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
(10 мл) исследуемого раствора, 10 мл раствора
хлорида бария и 8-10 капель фенолфталеина.
Образуется белый осадок. Дают раствору
отстояться. Полноту осаждения проверяют
действием 1—2 капель раствора BaCI2. Не
отфильтровывая осадка, раствор оттитровывают
соляной кислотой, осторожно перемешивая его до
полного исчезновения красной окраски.
Титрование проводят не менее трех раз. Объем
титранта записывают в лабораторный журнал.
4. Вычисление результатов
анализа.
См. предыдущие расчеты (1 п. 3)
II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЛЕЙ АММОНИЯ МЕТОДОМ ЗАМЕЩЕНИЯ.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1. Приготовление раствора соли Точную навеску соли аммония (≈ 0,1 г) помещают
аммония.
в колбу для титрования, растворяют в небольшом
количестве воды, добавляют около 5 мл раствора
формалина (40-процентный раствор
формальдегида) и оставляют на 1—2 мин.
4NH4Cl + 6 CH2O→(CH2)6 + 4HCl + 6 H2O
2.Определение объема NaOH,
пошедшего на титрование.
Смесь оттитровывают рабочим раствором щелочи,
приготовленным на предыдущем занятии с
индикатором фенолфталеином до бледно-розовой
окраски раствора. Титрование проводят не менее
трех раз. Результаты записывают в лабораторный
журнал.
55
3. Вычисление содержания
соли аммония.
Расчеты проводят по формуле:
 % NH 4CI 
Kn  TNaOH / NH 4CI  VNaOH  100
QNH 4CI
Полученные результаты сравнивают с
контрольными. Вычисляют абсолютную и
относительную ошибки.
TNaOH / NH 4CI = 0,005349 (г/мл)
ЗАДАНИЕ № 7.
Тема: ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ.
ИОДОМЕТРИЧЕСКОЕ
ТИТРОВАНИЕ. АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ
ПРЕПАРАТОВ ИОДОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ.
I. МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Окислительно-восстановительное титрование основано на реакциях окислениявосстановления анализируемого вещества с титрантом. Знание теоретических основ
методов окислительно-восстановительного титрования и приобретение практических
навыков имеет -важное значение в подготовке квалифицированного специалиста в
области химического анализа.
Иодиметрический метод является фармакопейным для анализа многих
лекарственных препаратов. Отличается избирательностью, простотой и высокой
точностью.
II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
После самостоятельного изучения материала данной темы необходимо знать:
 сущность методов окислительно-восстановительного титрования;
 требования к реакциям, лежащим в основе методов;
 индикаторы окислительно-восстановительного титрования;
 сущность метода иодометрического титрования;
 способы титрования в иодометрическом методе анализа;
 условия проведения иодометрических определений;
 особенности приготовления, стандартизация и хранение рабочих растворов иода
и тиосульфата натрия;
 индикаторы иодометрического метода титрований;
 достоинства и недостатки метода иодиметрического анализа.
56
Уметь:
 рассчитывать навеску исходного вещества;
 проводить расчеты титра, молярной концентрации эквивалента, коэффициента
поправки;
 предложить методику иодометрического определения фармацевтических
препарата, относящегося к группе окислителей, восстановителей или кислот.
III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 принцип расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных
реакциях методом полуреакций;
 окислительно-восстановительные потенциалы и направленность окислительновосстановительных реакций;
 характеристику пары 12/21- в соответствии с ее положением в таблице
стандартных потенциалов;
 примеры окислительно-восстановительных реакций с использованием пары
12/21- ;
 методику выполнения основных аналитических приемов в титриметрическом
анализе;
 правила взвешивания на аналитических весах;
 расчетные формулы титриметрического анализа.
IV. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ:
1. Сущность методов окислительно-восстановительного титрования.
2. Классификация методов по типу титранта.
3. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования.
4. Сущность методов иодиметрии и иодометрии,
5. Способы и условия титрования.
6. Приготовление, стандартизация и хранение рабочих растворов методов.
7. Применение иодиметрического и иодометрического титрования для количественного определения фармпрепаратов.
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.168-178.
57
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии/В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова ,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 183, 188-192.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.343-378,
395-411.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
168-290.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч. II / А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.219-249, 266-285.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 105-116, 119-123.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 388-396, 404-409.
VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Сущность методов окислительно-восстановительного титрования , их
классификация.
2. Требования к реакциям, применяемым в окислительно-восстановительном
титровании.
3. Окислительно-восстановительные потенциалы, их определение.
4. Факторы, влияющие на направленность окислительно-восстановительных реакций.
5. Расчет, построение и анализ кривых окислительно-восстановительного титрования.
6. Факторы, влияющие на величину скачка на кривой окислительновосстановительного титрования.
7. Понятие о каталитических, индуцированных и сопряженных реакциях.
8. Сущность иоди- и иодометрического методов титрования.
9. Стандарты и титранты методов .
10.Особенности приготовления и хранения рабочих растворов иода и тиосульфата
натрия.
11.Стандартизация растворов иода и натрия тиосульфата.
12.Индикаторы метода.
13.Способы титрования в иоди- и иодометрических методах анализа.
14.Определение фармацевтических препаратов методами иоди- и иодометрии.
VII. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
ДЛЯ
ВЫПОЛНЕНИЯ
В
ПРОЦЕССЕ
Решите следующие задачи:
1.Рассчитайте навеску K2Cr2O7 для приготовления 250 мл 0,1 н. раствора, который
будет использован в окислительно-восстановительном титровании.
58
2.Навеска 0,1120 г х.ч. K2Cr2O7 обработана в кислой среде раствором КI и оттитрована
раствором тиосульфата натрия, которого израсходовано 20,15 мл. Вычислите Т, С еg,
Кп и Т Na2S2O3 ∕ KI.
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
IX. ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1. Приготовление и стандартизация рабочих растворов.
1.Приготовление раствора
Рассчитывают навеску Na2S2O3* 5 Н2О для
натрия тиосульфата.
приготовления 250 мл 0,02 н. раствора по
формуле (1). Навеску натрия тиосульфата
взвешивают на технохимических весах , переносят
в мерную колбу, растворяют в дистиллированной
воде, тщательно перемешивают.
2.Приготовление раствора
Готовят из фиксанала, растворяя содержимое
иода.
ампулы в мерной колбе. Фиксанал содержит 0,02
моль-экв/л иода. Концентрация раствора 0,02 мольэкв/л.
3. Приготовление
Рассчитывают навеску х.ч. K2Cr2O7 для
стандартного раствора
приготовления 100 мл 0,02 н. раствора по
калия дихромата.
формуле (1). Навеску калия дихромата взвешивают
на технохимических, затем на аналитических весах.
Переносят в мерную колбу и растворяют в
дистиллированной воде, хорошо перемешивают.
Рассчитывают Т, С еg. приготовленного раствора
по формулам 2 и 4.
4. Стандартизация растворов
Проводят методом заместительного титрования по
титрантов:
калию дихромату. В колбу для титрования вносят
а) натрия тиосульфата
аликвотную часть (10 мл) стандартного раствора
калия дихромата прибавляют 10 мл (избыток) 10%
раствора КI, 10 мл раствора серной кислоты в
концентрации 2 моль-экв/л. Реакционную смесь
59
перемешивают, колбу плотно закрывают пробкой и
оставляют в темном месте на 5 мин. Бюретку
заполняют раствором тиосульфата натрия.
Выделившееся эквивалентное количество йода
титруют раствором натрия тиосульфатом сначала
без индикатора до бледно-желтого (соломенного)
цвета, затем прибавляют около 5 мл 0,1% раствора
крахмала и продолжают титровать до перехода
синей окраски в бледно- зеленую от одной капли
избытка раствора Na2S2O3. Объем затраченного на
титрования титранта записывают в лабораторный
журнал и проверяют окончание титрования. Для
этого в реакционную смесь добавляют еще 1 каплю
раствора Na2S2O3; если при этом изменение цвета
не наблюдается, то титрование
закончено. Титрование проводят не менее трех раз.
По закону эквивалентов рассчитывают молярную
концентрацию эквивалента (нормальную
концентрацию) рабочего раствора Na2S2O3.
б) йода
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
раствора йода (10 мл), 5 мл 0,1% раствора
крахмала. Бюретку заполняют раствором
тиосульфата натрия. крахмал. Титруют при
перемешивании до полного обесцвечивания
раствора. Титрование проводят не менее трех раз.
По закону эквивалентов рассчитывают молярную
концентрацию эквивалента (нормальную
концентрацию) рабочего раствора I2.
в) расчеты Т, Кп растворов
титрантов.
Пользуясь расчетными формулами и результатами
титрования, рассчитывают титры, Кп рабочих
растворов натрия тиосульфата и йода.
Концентрации растворов близки к 0,02 моль-экв/л,
Кп около единицы.
60
2. Количественное определение лекарственных препаратов методом
йодометрического титрования.
1
2
1. Выбор методики для
Анализируемые вещества:
количественного определения. калия перманганат, меди сульфат, аскорбиновая
кислота, пероксид водорода, формальдегид.
Используя схему определения окислителей,
восстановителей, кислот, укажите способ
титрования и индикатор.
Опишите химизм реакций и рассчитайте навеску
анализируемого вещества необходимую для
анализа известными Вам способами.
Согласуйте предлагаемую методику с
преподавателем.
2.Количественное
определение
фармацевтических препаратов
выбранной методикой.
3. Оформление протокола.
Тема:
БРОМАТО
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ
ПРЕПАРАТЕ.
Навеску анализируемого вещества растворяют в
дистиллированной воде и согласно выбранной
методике проводят титрование.
В лабораторном журнале фиксируют методику
определения фармацевтического препарата, химизм
процесса и расчеты количественного определения.
Результаты определений проверяют у
преподавателя. Рассчитывают абсолютную и
относительную ошибки.
ЗАДАНИЕ № 8.
–
И
БРОМОМЕТРИЧЕСКОЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ САЛИЦИЛАТА
ТИТРОВАНИЕ.
НАТРИЯ
В
I. МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Бромато – и бромометрическое титрование является одним из важнейших
фармакопейных методов анализа. Применяются для количественного определения ряда
веществ и лекарственных препаратов неорганического и органического
61
происхождения. Знание теоретических основ данных методов и приобретение
практических навыков имеет большое значение в подготовке квалифицированного
специалиста.
II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
После самостоятельного изучения материала необходимо знать:
 теоретические основы методов бромато- и бромометрического титрования;
 титранты методов, их приготовление и хранение;
 индикаторы методов;
 стандарты методов;
 способы титрования используемые в бромато- и бромометрии;
 применение методов бромото- и бромометрического титрования для
количественного определения лекарственных препаратов.
уметь:
 рассчитывать навеску исходного вещества, титра, молярной концентрации
эквивалента, коэффициента поправки титранта;
 предложить методику анализа для количественного определения некоторых
фармацевтических препаратов.
III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 окислительно-восстановительные свойства калия бромата;
 формулы для вычисления в титриметрическом анализе.
 технику выполнения основных аналитических приемов в титриметрическом
анализе;
 правила взвешивания на аналитических весах;
IV. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1.
2.
3.
4.
5.
Сущность методов бромо- и броматометрического титрования.
Титранты, их приготовление и стандартизация.
Условия проведения бромо- и броматометрических определений.
Индикаторы методов бромо- и броматометрического титрования.
Достоинства и недостатки, примеры бромо- и броматометрических определений.
62
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.186-193.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии/В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова ,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 193-195.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.412-416.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
168-290.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч. II / А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.293-295.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 127- 128.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 415-416.
VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Сущность методов броматометрического и бромометрического титрования.
2. Титранты методов, их приготовление и стандартизация.
3. Индикаторы методов, механизм действия.
4. Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы ВчО-3/Вч-,
условия титрования (влияние рН среды, температуры).
5. Методика определения натрия салицилата броматометрическим титрованием.
VII. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
ДЛЯ
ВЫПОЛНЕНИЯ
В
ПРОЦЕССЕ
2. Рассчитайте содержание оксида мышьяка (IIIв растворе , если на его титрование
израсходовано 15,50 мл 0,01 моль--экв/л раствора КВчО3?
3. Рассчитайте навеску калия бромата, необходимую для приготовления 250 мл 0,1
моль - экв / л раствора.
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
63
IX. ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
I. Приготовление стандартного раствора калия бромата.
1. Приготовление раствора
Рассчитывают навеску х.ч. KВrO3 для приготовления
калия бромата.
100 мл 0,1 н. раствора по
формуле (1). Навеску калия дихромата взвешивают
на технохимических, затем на аналитических весах.
Переносят в мерную колбу и растворяют в
дистиллированной воде. Раствор хорошо
перемешивают. Рассчитывают Т, С еg.
приготовленного раствора по формулам 2 и 4.
II. Определение массовой доли натрия салицилата в препарате.
1. Бромирование натрия
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
салицилата.
раствора натрия салицилата. Прибавляют 15 мл
0,1 н. раствора бромата калия, 5 мл 10% раствора
бромида калия и 2 мл раствора соляной кислоты,
раствор перемешивают и выдерживают в темном
месте 10 мин.
2. Замещение брома иодом.
3. Титрование выделившегося
иода.
4. Оформление протокола.
К анализируемой смеси приливают 10 мл 10%
раствора калия иодида, колбу закрывают и снова
выдерживают в темном месте в течение 10 мин.
Раствор буреет.
Добавляют к нему 2 мл хлороформа, осторожно
взбалтывают и титруют 0,1н.раствором натрия
тиосульфата. В точке эквивалентности происходит
обесцвечивание хлороформных шариков. Титрование
проводят не менее трех раз.
В лабораторном журнале записывают методику
определения, химизм реакций и расчеты
количественного определения. Полученные
результаты определения проверяют у преподавателя.
Рассчитывают абсолютную и относительную
ошибки.
64
2. Количественное определение лекарственных препаратов методом
броматометрического титрования.
1
1. Выбор методики для
количественного определения
2.Количественное определение
фармацевтических препаратов
выбранной методикой.
3. Оформление протокола.
2
Анализируемые вещества: соли железа (II), мышьяка
(III), магния, сурьмы (III) и др. Опишите химизм
реакций и рассчитайте навеску анализируемого
вещества необходимую для анализа известными Вам
способами.
Укажите способ титрования и индикатор.
Согласуйте предлагаемую методику анализа с
преподавателем.
Навеску анализируемого вещества растворяют в
дистиллированной воде и согласно выбранной
методике проводят титрование.
В лабораторном журнале фиксируют методику
определения фармацевтического препарата, химизм
процесса и расчеты количественного определения.
Результаты определений проверяют у преподавателя.
Рассчитывают абсолютную и относительную
ошибки.
ЗАДАНИЕ № 9.
Тема: ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ.
АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ
ПРЕПАРАТОВ МЕТОДОМ ОСАДИТЕЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ.
I. МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Титриметрические методы, основанные на образовании малорастворимых солей
серебра, широко используются в химическом анализе для количественного
определения соединений, содержащих галогенид- и тиоцианат-ионы. К лекарственным
препаратам, содержащим перечисленные ионы, относятся: калия хлорид, натрия
бромид, натрия хлорид, калия бромид и др. Овладение методикой осадительного
титрования, значение способов и условий титрования необходимо студенту при
изучении специальных дисциплин , а также будущему специалисту в его практической
деятельности.
65
II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
После самостоятельного изучения материала данной темы необходимо знать:
 теоретические основы метода осаждения;
 стандарты и титранты , их приготовление, стандартизация и хранение;
 классификацию методов осадительного титрования;
 индикаторы метода;
 применение осадительного титрования для количественного определения
лекарственных препаратов.
Уметь:
 строить кривые титрования по методу осаждения;
 определять по кривым титрования скачок титрования и точку эквивалентности;
 готовить и стандартизировать рабочие растворы метода осаждения;
 выполнять анализ фармацевтических препаратов методами аргентометрического
и тиоцианатометрического титрования.
III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 произведение растворимости и его значение в аналитической химии;
 явление адсорбции,адсорбционные свойства коллоидных частиц;
 расчётные формулы титриметрического анализа;
 правила взятия навески и взвешивания на аналитических весах.
IV. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1. Общая характеристика методов осадительного титрования.
2. Кривые осадительного титрования, их построение и анализ.
3. Классификация методов осадительного титрования.
4. Аргентометрическое титрование, характеристика метода и классификация.
5. Безиндикаторное аргентометрическое титрование и титрование с применением
индикаторов.
7. Меркурометрическое титрование, характеристика метода.
8. Применение методов.
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика).ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.245-270.
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии/В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова ,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 170-177.
66
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.314-336.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
256-261.
3. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч. II / А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.339-357.
4. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 78-90.
5. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 423-431.
VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Сущность метода осадительного титрования.
2. Требования к реакциям, используемым в методе осадительного титрования.
3. Кривые осадительного титрования. Расчет и построение кривых титрования.
4. Факторы, влияющие на величину скачка титрования по методу осаждения.
5. Способы фиксирования точки эквивалентности:
а) безиндикаторный;
б) с применением индикатора.
6. Сущность метода «равного помутнения» (метод Гей-Люссака).
7. Титрование «до точки просветления».
8. Классификация методов осадительного титрования.
9. Сущность метода аргентометрического титрования. Реакции, лежащие в основе
метода.
10. Классификация методов аргентометрического титрования.
11. Метод Мора. Стандарты и титранты метода, их приготовление, стандартизация и
хранение. Индикаторы.Способы и условия титрования.
12. Метод Фольгарда. Стандарты и титранты метода, их приготовление,
стандартизация и хранение. Индикаторы. Способы и условия титрования.
13. Метод Фаянса- Ходакова. Стандарты и титранты метода, их приготовление,
стандартизация и хранение. Индикаторы.Способы и условия титрования.
14. Применение методов осадительного титрования в анализе фармацевтических
препаратов.
VII.
ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
ДЛЯ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
ВЫПОЛНЕНИЯ
В
ПРОЦЕССЕ
1. Навеска 1,50 г КСI растворена в мерной колбе вместимостью 250 мл. Рассчитайте Т,
С еg и Т AgNO3 ∕KCI приготовленного раствора.
67
2. Навеска 1, 4580 г NaCI растворена в мерной колбе вместимостью 500,0 мл. На
титрование 25,00 мл этого раствора расходуется 23, 40 мл 0,04996 н. АgNO3.
Рассчитайте (в %) NaCI в препарате.
3. К раствору, содержащему 0,1097 г NaCI , прибавлено 30,00 мл раствора АgNO3 .
Избыток его оттитровывают 4,10 мл раствора NН4SCN. На титрование 20,00 мл
раствора АgNO3 расходуется 19,60 мл раствора NН4SCN. Рассчитайте Т,
С еg, Т AgNO3 ∕Br , Т AgNO3 ∕CI раствора АgNO3 .
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
.
IX. ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1. Приготовление и стандартизация рабочих растворов метода.
1. Приготовление стандартного
раствора натрия хлорида.
2. Стандартизация рабочего
раствора серебра нитрата.
(по методу Мора).
Рассчитывают навеску х.ч. NaCI для
приготовления 100 мл 0,02 н. раствора по
формуле (1). Навеску NaCI взвешивают на
технохимических, затем на аналитических весах.
Переносят в мерную колбу и растворяют в
дистиллированной воде. Раствор хорошо
перемешивают. Рассчитывают Т, С еg.
приготовленного раствора по формулам 2 и 4.
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
(10 мл) раствора NaCI и 1-2 капли индикатора
калия хромата. Бюретку заполняют 0,02 н.
раствором АgNO3. Титрант прибавляют по
каплям, энергично встряхивая раствор. В точке
эквивалентности раствор приобретает (от одной
капли титранта) красноватый оттенок.
Объем титранта V записывают в лабораторный
журнал. Определение проводят не менее трех раз.
По закону эквивалентов рассчитывают молярную
68
концентрацию эквивалента (нормальную
концентрацию) рабочего раствора АgNO3.
3. Приготовление рабочего
раствора аммония тиоцианата.
4. Стандартизация рабочего
раствора аммония тиоцианата
(методом Фольгарда ).
в) расчеты Т, Кп растворов
титрантов.
Рассчитывают навеску NН4SCN для
приготовления 100 мл 0,02 н. раствора по
формуле (1). Навеску NН4SCN взвешивают на
технохимических, затем на аналитических весах.
Переносят в мерную колбу и растворяют в
дистиллированной воде. Раствор хорошо
перемешивают.
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
(10 мл) раствора NН4SCN и 1-2 капли
индикатора (железоаммонийных квасцов).
Бюретку заполняют 0,02 н. раствором АgNO3.
Титрант прибавляют по каплям, энергично
встряхивая раствор. В точке эквивалентности
раствор приобретает неисчезающую красную
окраску.
Объем титранта V записывают в лабораторный
журнал. Определение проводят не менее трех раз.
По закону эквивалентов рассчитывают молярную
концентрацию эквивалента (нормальную
концентрацию) рабочего раствора АgNO3.
Пользуясь расчетными формулами и
результатами титрования, рассчитывают титры,
Кп рабочих растворов серебра нитрата и аммония
тиоционата.
Концентрации растворов близки к 0,02 моль-экв/л,
Кп около единицы.
2. Количественное определение лекарственных препаратов методом
осадительного титрования.
.
1
2
1. Предложите методику
Анализируемые вещества: калия бромид, натрия
количественного определения
бромид, калия иодид, натрия иодид, калия
фармацевтических препаратов хлорид, натрия хлорид и др.
методом осадительного
Опишите химизм реакций и рассчитайте навеску
титрования.
анализируемого вещества необходимую для
69
анализа известными Вам способами.
Укажите способ титрования и индикатор.
Согласуйте предлагаемую методику анализа с
преподавателем.
2.Количественное определение
фармацевтических препаратов
выбранной методикой.
Навеску анализируемого вещества растворяют в
дистиллированной воде и согласно выбранной
методике проводят титрование.
3. Оформление протокола.
В лабораторном журнале фиксируют методику
определения фармацевтического препарата,
химизм процесса и расчеты количественного
определения. Результаты определений проверяют
у преподавателя. Рассчитывают абсолютную и
относительную ошибки.
ЗАДАНИЕ №10.
Тема:
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ОБЩЕЙ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ. АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ.
I. МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ:
Метод комплексонометрии основан на реакции образования растворимых, прочных,
внутрикомплексных соединений ионов металлов со специальными комплексообразующими органическими реагентами- комплексонами. Благодаря высокой
чувствительности, избирательности, точности, быстроте и простоте выполнения, он
находит широкое применение в химическом анализе при определении практически
всех катионов. В анализе лекарственных средств комплексонометрическое титрование
используют для определения препаратов кальция: хлорида, глюконата, лактата;
препаратов цинка: оксида и сульфата; сульфата магния, основного нитрата висмута и
др. Широко применяют комплексонометрию при анализе воды для определения ее
жесткости.
Знание теоретических основ метода и приобретение практических навыков имеет
важное значение в подготовке высококвалифицированных специалистов в области
химического анализа.
70
II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ:
После самостоятельного изучения материала необходим. знать:
 сущность метода коплексонометрического титрования;
 стандарты, титранты и индикаторы метода;
 методику определения жесткости воды комплексонометрическим
титрованием;
уметь:
 строить кривые комплексонометрического титрования;
 определять по кривым титрования скачок титрования и точку эквивалентности;
 готовить и стандартизировать рабочие растворы метода;
 выполнять анализ фармацевтических препаратов методом
комлексонометрического титрования.
III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:
Для усвоения материала данной темы необходимо знать:
 общие понятия о комплексных и внутрикомплексных соединениях;
 характер связей в молекулах внутрикомплексных соединений;
 константы нестойкости и устойчивости комплексных соединений;
 механизм действия буферных систем, расчет рН буферных систем;
 расчетные формулы, используемые в титриметрическом анализе.
IV. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:
1. Общая характеристика метода комплексонометрического титрования.
2. Классификация методов комплексонометрического титрования.
3. Понятие о комплексонах.
4. Стандарты и титранты методов.
5. Индикаторы метода комплексонометрического титрования.
6. Способы фиксирования точки эквивалентности в данном методе.
7. Понятие о металлохромных индикаторах.
8. Комплексонометрическое определение общей жесткости воды.
9. Применение комплексонометрического титрования для определения лекарственных
препаратов. Примеры .
V.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч.II/ Ю. Я.. Харитонов;- М.:
Высшая школа,2000. С.209-243.
71
2. Пономарев, В.Д. Практикум по аналитической химии/В.Д. Пономарев, Л.И.Иванова ,
М.И. Самокиш и др. - М.: Высшая школа , 1983. С. 178-183.
3. Конспекты лекций.
Дополнительная:
1.Алексеев, В.Н. Количественный анализ/ В.Н.Алексеев;- М.: Химия, 1973. С.335-341.
2.Васильев,В.П.Аналитическая химия, ч.I/ В.П.Васильев,-М.: Высшая школа , 1989. С.
232-245.
3. Государственная фармакопея СССР X издания 1968 г., с. 798—799, 738, 739, 401,
148, 150, 152, 139.
4. Крешков, А.П. Основы аналитической химии, ч. II / А.П. Крешков;- М.: Химия, 1976.
С.339-357.
5. Пономарев, В.Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В.Д.
Пономарев;- М.: Высшая школа, 1982. С. 90-105.
6. Шемякин, Ф.М. Аналитическая химия/. Ф.М. Шемякин, А.Н.Карпов, А.Н.
Брусенцов; - М.: Высшая школа, 1973.С. 434-441.
VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Сущность метода комплексиметрического титрования.
2. Требования к реакциям лежащим в основе комплексиметрическом титровании.
3. Классификация методов комплексиметрического титрования по типу применяемого
титранта.
4. Сущность метода комплексонометрического титрования.
5. Требования к реакциям лежащим в основе комплексонометрическом титровании.
6. Понятие о комплексонах и их свойствах. Почему в практике анализа наиболее
часто применяют комплексен III (ЭДТА)?
7. Стандарты и титранты комплексонометрического титрования, их приготовление и
хранение.
8. Стандартизация титрантов метода.
9. Металлохромные индикаторы. Применение в комплексонометрическом титровании.
Принципы их действия, требования к ним.
10.Условия проведения комплексонометрического титрования.
11.Кривые комплексонометрического титрования.
12.Способы титрования в комплексонометрии.
13. Применение метода комплексонометрического титрования.
14. Методика комплексонометрического определения общей жесткости воды.
Химизм, формула расчета.
VII.
ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
ДЛЯ
ВЫПОЛНЕНИЯ
В
ПРОЦЕССЕ
САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЯ:
1.Подберите индикатор, пригодный для титрования Са2+- ионов при рН 12, если скачок
титрования находится в пределах 4 -6,7.
72
2. Навеска 2,50 г ZnСI2 растворена в мерной колбе вместимостью 250 мл. Рассчитайте
Т, С еg приготовленного раствора.
3. Навеска 1, 5800 г MgCI2 растворена в мерной колбе вместимостью 500,0 мл. На
титрование 25,00 мл этого раствора расходуется 15, 20 мл 0,10026 н. ЭДТА.
Рассчитайте (в %) MgCI2 в препарате.
VIII.ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний.
2.Выполнение лабораторной работы.
3.Оформление протокола анализа.
IX. ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ДЕЙСТВИЙ
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ
1
2
1. Приготовление и стандартизация рабочего раствора трилона Б (ЭДТА).
1. Приготовление 0,1 н.
Рассчитывают навеску трилона Б для
рабочего раствора трилона Б. приготовления 100 мл 0,1 н. раствора по формуле
(1). Навеску трилона Б взвешивают на
технохимических, затем на аналитических весах.
Переносят в мерную колбу и растворяют в
дистиллированной воде. Раствор хорошо
перемешивают.
2. Приготовление раствора
Рассчитывают навеску х.ч. MgSO4 * 7H2O для
стандартного вещества
приготовления 100 мл 0,1н. раствора по
магния сульфата.
формуле (1). Навеску MgSO4 * 7H2O взвешивают
на технохимических, затем на аналитических
весах. Переносят в мерную колбу и растворяют в
дистиллированной воде. Раствор хорошо
перемешивают. Рассчитывают Т, С еg.
приготовленного раствора по формулам 2 и 4.
3. Стандартизация раствора
трилона Б.
В колбу для титрования вносят аликвотную часть
(15 мл) раствора MgSO4 * 7H2O ≈ 0,03г
индикатора кислотного хром темно-синего, 5 мл
аммиачного буферного раствора и 50 мл
73
дисциллированной воды.Бюретку заполняют 0,1 н.
раствором ЭДТА. Титрант прибавляют по каплям,
хорошо перемешивая раствор. В точке
эквивалентности красная окраска раствора
переходит в сине-фиолетовую. Объем титранта V
записывают в лабораторный журнал. Определение
проводят не менее трех раз.
По закону эквивалентов рассчитывают молярную
концентрацию эквивалента (нормальную
концентрацию) рабочего раствора ЭДТА, Т и Кп.
II. Определение общей жесткости воды.
1. Методика определения.
В колбу для титрования вносят 25 мл
водопроводной воды,-.25 мл дистиллированной
воды, добавляют 5 мл аммиачного буферного
раствора, около 0,03 г кислотного хром темносинего и титруют ЭДТА.
Титрование приводят не менее трех раз.
2. Расчет общей жесткости
воды.
-Общую жесткость воды рассчитывают по
формуле:
Ж
CЭКВ ЭДТА  VЭЭДТ 1000
мг-экв/л, где
VH 2O
VH2O- объем водопроводной воды взятый на
анализ.
В точке эквивалентности красная окраска
раствора переходит в сине-фиолетовую.
2. Количественное определение лекарственных препаратов методом
комплексонометрического титрования.
.
1
2
1. Предложите методику
Анализируемые вещества: магния сульфат,
количественного определения
кальция хлорид, оксид цинка, цинка сульфат,
фармацевтических препаратов
кальция глюконат. Опишите химизм реакций и
методом комплексонорассчитайте навеску анализируемого вещества
метрического титрования.
необходимую для анализа известными Вам
способами.
74
Укажите способ титрования и индикатор.
Согласуйте предлагаемую методику анализа с
преподавателем.
2.Количественное определение
фармацевтических препаратов
выбранной методикой.
Навеску анализируемого вещества растворяют в
дистиллированной воде и согласно выбранной
методике проводят титрование.
3. Оформление протокола.
В лабораторном журнале фиксируют методику
определения фармацевтического препарата,
химизм процесса и расчеты количественного
определения. Результаты определений проверяют
у преподавателя. Рассчитывают абсолютную и
относительную ошибки.
Задание №11.
ТЕМА: КОЛЛОКВИУМ ПО ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДАМ АНАЛИЗА.
ПЛАН РАБОТЫ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ:
1.Контроль исходного уровня знаний:
 рубежный компьютерный тест;
 письменная контрольная работа.
ВОП РОСЫ:
1. Предмет аналитической химии. Ее цели и задачи. Значение аналитической химии.
2. Основные понятия качественного химического анализа: дробный и систематический,
макро-, микро - и полумикро - анализ, специфичекие, селективные, воспроизводимые,
чувствительные реакции, общие, характерные, групповые, специфические,
селективные реагенты.
3. Роль Р.Бойля, М.В.Ломоносова, Т.Е.Ловица в развитии химического анализа.
4. Способы и условия выполнения аналитических реакций.
75
5. Чувствительность аналитических реакций, их количественная характеристика:
предел обнаружения, предельное разбавление, минимальная концентрация.
6. Способы повышения чувствительности и специфичности аналитических реакций.
7. Классификация катионов. Роль Н.А.Меншуткина, В.М.Севергина и Д.И.Менделеева
в разработке качественного анализа.
8. Закон действующих масс и его применение в аналитической химии.
9. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
Константа ионизации слабых электролитов. Закон разбавления.
10. Смещение ионных равновесий. Влияние одноименных ионов на диссоциацию
кислот и оснований.
11. Теория сильных электролитов. Активность. Коэффициент активности, ионная сила
раствора. Формулы для вычисления. Зависимость коэффициента активности ионов от
ионной силы раствора.
12. Сущность протолитической теории кислот и оснований Б.Бренстеда и Т.Лоури, ее
развитие Н.А.Измайловым и Н.И.Усановичем.
13.Протолитическое равновесие в воде. Водородный показатель рН. Способы
определения рН. Влияние рН среды на ход реакций.
14. Протолитическое равновесие в буферных системах. Виды буферных систем и их
характеристики. Буферная емкость. Расчет рН буферных систем. Применение
буферных систем в анализе.
15. Произведение растворимости и произведение активностей ионов. Физический
смысл этих констант.
16. Влияние одноименных и разноименных ионов на растворимость малорастворимых
электролитов. Солевой эффект.
17. Дробное (фракционное) осаждение.
18.Превращение одних малорастворимых соединений в другие.
19. Влияние рН среды, амфотерности, комплексообразования, окислительновосстановительных процессов на растворимость осадков.
20. Гидролитические равновесия в растворах солей ,образованных:
 сильным основанием и слабой кислотой;
 слабым основанием и сильной кислотой;
 слабым основанием и слабой кислотой.
Константа и степень гидролиза. Расчет рН растворов гидролизующихся солей.
21. Способы усиления и подавления гидролиза. Использование гидролиза в
аналитической химии.
22. Амфотерные соединения. Расчет рН растворов амфолитов. Использование явления
амфотерности в анализе.
23. Роль коллоидных систем в химическом анализе. Условия образования коллоидных
систем. Гранула, мицелла, золь, гель. Лиофильные, лиофобные коллоиды. Пептизация,
коагуляция, седиментация, условия протекания этих процессов.
24. Комплексные соединения, строение. Устойчивость комплексных соединений.
Классификация комплексных соединений.
76
25. Применение комплексных соединений в аналитической химии.
26. Применение органических реагентов в аналитической химии.
27. Общая характеристика и аналитические реакции катионов первой аналитической
группы.
28. Анализ смеси катионов первой аналитической группы.
29. Общая характеристика и аналитические реакции катионов второй аналитической
группы.
30. Анализ смеси катионов второй аналитической группы.
31. Общая характеристика и аналитические реакции катионов третьей аналитической
группы.
32. Анализ смеси катионов третьей аналитической группы.
33. Общая характеристика и аналитические реакции катионов четвертой аналитической
группы.
34. Анализ смеси катионов четвертой аналитической группы.
35. Общая характеристика и аналитические реакции катионов пятой аналитической
группы.
36. Анализ смеси катионов пятой аналитической группы.
37. Общая характеристика и аналитические реакции катионов шестой аналитической
группы.
38. Анализ смеси катионов шестой аналитической группы.
39.Применение закона действующих масс к окислительно-восстановительным
равновесиям, их роль в аналитической химии.
40. Аналитическая классификация анионов. Групповые реагенты, условия их действия.
41. Аналитические реакции анионов первой, второй и третьей аналитических групп.
42. Предварительные испытания и дробный анализ анионов первой, второй и третьей
аналитических групп.
43.Систематический анализ анионов первой, второй и третьей аналитических групп.
44. Анализ смеси сухих солей.
45. Хроматографические методы анализа. Классификация методов хроматографии:
 по агрегатному состоянию;
 по механизму разделения;
 по способу проведения процесса.
46. Распределительная хроматография. Варианты распределительной хроматографии.
Основные этапы хроматографического анализа.
47. Хроматография на бумаге, как разновидность распределительной хроматографии.
Носители, требования, предъявляемые к носителям. Растворители, используемые в
хроматографии, требования к ним. Выбор растворителей.
48.Анализ смеси катионов и анионов по Ф.Н.Кулаеву методом осадочной
хроматографии. Сущность метода. Основные этапы, их характеристика. Применение в
анализе.
49. Хроматография в тонком слое сорбента. Сущность метода. Основные этапы, их
характеристика. Применение в анализе.
77
50.Теоретические основы гравиметрического метода анализа.
51.Оборудование и химическая посуда, используемая в гравиметрии. Аналитические
весы. Устройство, правила взвешивания.
52. Сущность методов отгонки и метода осаждения. Примеры определений.
53.Теоретические основы метода кислотно-основного титрования: теории индикаторов,
интервал их перехода, кривые титрования как графический метод изображения
процесса кислотно-основного титрования.
54.Окислительно- восстановительное титрование: сущность и классификация методов.
Требования к реакциям. Стандарты, титранты и индикаторы методов. Кривые
титрования.
55.Методы осадительного титрования. Сущность и классификация методов.
Требования к реакциям. Стандарты, титранты и индикаторы методов. Кривые
титрования.
56. Комплексонометрическое титрование.Сущность и классификация методов.
Требования к реакциям. Стандарты, титранты и индикаторы методов. Кривые
титрования.
78
СОДЕРЖАНИЕ:
Введение……………………………………………………………….
Стр.
3
Гравиметрический анализ.
Задание №1. Посуда и оборудование гравиметрического анализа.
Аналитические весы, их устройство, правила взвешивания. Доведение
бюкса и тигля до постоянной массы.
5
Задание №2. Количественное определение железа в хлориде железа (III)
методом осаждения.
15
Задание №3. Количественное определение кристаллизационной воды в
кристаллогидрате хлорида бария методом отгонки.
28
Титриметрический анализ.
Задание №4. Проверка вместимости мерной посуды: колб,бюреток,
пипеток.
31
Задание №5. Метод кислотно-основного титрование.
42
Задание №6. Количественное определение щелочи и карбоната натрия
при совместном присутствии.
51
Задание №7. Окислительно- восстановительное титрование Йодометрическое титрование. Анализ лекарственных препаратов йодометрическим
методом.
56
Задание №8. Бромато- и бромометрическое титрование. Количественное
определение салицилата натрия в препарате.
61
Задание № 9.Осадительное титрование. Анализ лекарственных препаратов
методом осадительного титрования.
65
Задание № 10. Комплексонометрическое титрование. Определение общей
70
жесткости воды. Анализ лекарственных препаратов комплексонометрическим
методом.
Задание №11. Коллоквиум по химическим методам анализа.
75
79
80