МЕТОДЫ кислотно-основного ТИТРОВАНИЯ
ГЛАВА 12
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Титриметрический метод анализа был предложен Ж. Л. Гей-Люссаком в прошлом веке и благодаря простоте выполнения, экспрессное™, высокой точности и возможности использо¬вания реакций самого разного типа получил очень широкое распространение для определения неорганических и органи¬ческих веществ как в водных, так и в неводных растворах. В процессе развития этот метод послужил основой для многих современных физико-химических титриметрических методов анализа. Ранее использовавшееся название метода «объемный анализ», связанное с тем, что в большинстве случаев количество прибавленного реагента (титранта) находят по объему его раствора, теперь заменено на более правильное «титриметрический анализ», так как иногда при наиболее точных определениях измеряют не объем, а массу раствора реагента.
12.1. ПРИНЦИПЫ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
Титриметрический методом количественного химического ана¬лиза называют метод, основанный на измерении количе¬ства реагента В, затраченного на реакцию с определяемым компонентом А. При выполнении анализа к точно измеренному объему анализируемого образца постепенно прибавляют не¬прерывно контролируемое количество реагента вплоть до того момента, пока количество молей эквивалента добав¬ленного реагента В — п [/ЭКВ(В)В] не станет равным количе¬ству молей эквивалента определяемого компонента А —
— « [/экв(А) А]. Условие эквивалентности: п [/зкв (А) А] =
— п [/экв (В) В]. Зная уравнение реакции
А+В C+D+
на основании закона эквивалентности по количеству затра¬ченного реагента В рассчитывают .количество определяемого компонента А.
Практически удобнее всего прибавлять реагент в виде его раствора точно известной концентрации. В таком варианте титрованием называют процесс непрерывного добавления контролируемого количества раствора реагента точно извест¬ной концентрации (титранта) к раствору определяемого компонента.
Для титриметрических определений можно использовать реакции различных типов, но все они должны удовлетворять следующим требованиям. 12—1280
177
1. Реакция должна протекать по строго определенному стехиометрическому уравнению, побочные реакции должны быть исключены. .
2. Реакция должна протекать количественно. Это зна¬чит, что константа равновесия реакции должна быть доста¬точно большой и, следовательно, погрешность из-за незавер¬шенности реакции будет минимальна — степень полноты про¬текания реакции в момент эквивалентности должна быть не менее 99,9%.
3. Реакция должна протекать быстро, чтобы в любой мо¬мент титрования состояние равновесия наступало практи¬чески мгновенно.
Требование к скорости реакции становится менее су¬щественным при использовании физико-химических методов определения конечной точки титрования.
Указанным выше требованиям удовлетворяют следующие реакции.
1. Реакция кислотно-основного взаимодействия, т. е. ре¬акции, сопровождающиеся переносом протона:
НА + В ч=ь А- + ВН + ;
для частного случая в водном растворе
Н + +ОН- Н20.
Метод, основанный на реакциях этого типа, называют методом кислотно-основного титрования (протолитометрия).
2. Реакции окисления-восстановления, т. е. реакции, со-провождающиеся изменением степеней окисления (обмена электронами):
aA0X + bB[ed ,=ta.4red+ftB0».
Метод, основанный на реакциях этого типа, называют методом окислительно-восстановительного титрования (ред-оксометрия).
3. Реакции комплексообразования, т. е. реакции обра¬зования малодиссоциирующих комплексных соединений:
Mm++nL"~ [ML„]m-"p.
Метод, основанный на реакциях этого типа, называют мето¬дом комплексометрического титрования.
4. Реакции осаждения, т. е. реакции образования
малорастворимых электролитов:
«КГ+Ч-тАп"- ,=fc \KUAnm.
Метод, основанный на реакциях этого типа, называют мето¬дом осадительного титрования (седиметрия).
Во всех случаях в процессе титрования в титруемом
178