Laborant.su

Выполнение определении. Навеску • оксида или карбоната пг переносят в коническую колбу, добавляют 50—70 мл стандартного раствора кислоты н растворяют навеску прн слабом нагревании, раствор количественно переносят в мерную колбу VK, ополаски¬вают коническую колбу стандартным раствором кислоты н нм же доводят объем раствора до метки.
Аликвотные части раствора У„ пипеткой переносят в колбы для титрования, добавляют 1 нлн 2 капли раствора метилового оранжевого н тнтруют стандартным раствором щелочи до перехода розовой окраски индикатора в оранжевую. Проводят 5—7 парал¬лельных определений н находят VNa0H-
Содержание (в г) оксида (карбоната) рассчитывают по формулам:
gMO=[CHC|-(CNaOHt?NaOH/Vn)]'M(I/2MO)VK/IOOO,
?мо=1 [ГНС,/М(НС1) ] - [rNaOHiW)H/M(NaOH) V„])MС/2МО) VK,
C%=gMo-100/m.
Задание. Рассчитать пределы скачка титрования; определить содержание CaO [MgO, BaO, SrO, СаСОз, Mg2(0H)2C03, SrCOs, ВаСОз] в образце.
Работа 6. Определение солей щелочноземельных металлов
Определение растворимых в воде солей магния, кальция, стронция н бария основано на осаждении карбонатов кальция, стронция, барня н основного карбоната магния избытком стандартного раствора Na2C03 с последующим определением остатка карбоната-осадителя. Ниже приведены уравнения реакций и расчет:
MCl2 + Na2C03 ШС03+2ЫаС1,
Na2C03+2HCl ч=ь 2NaCI + C02 + H20,
«С/гМСЬ) =n(72Na2C03) -n(HCI).
Другой вариант основан на определении выпавшего осадка карбоната в количестве, эквивалентном исходному содержанию нонов металла, способом обратного титрования по следующим реак¬циям н формуле:
МС03+2НС1 ==ь МС12 + С02 + Н20,
HCI + NaOH ч=ь NaCI + Н20,
л(7гМС12) =n(72Na2C03) =n(HCI) -n(NaOH).
Выполнение определения. Аликвотные части раствора У„ нз мерной колбы VK переносят пипеткой в колбы для титрования, добавляют избыточное количество 0,2 At раствора Na2C03 н фильт¬руют через бумажный фильтр «синяя лента». Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой и растворяют в точно изме¬ренном избыточном количестве стандартного раствора кислоты. Далее поступают как описано в методике определения нераство¬римых в воде оксидов (карбонатов).
При определении методом титрования по остатку карбоната-осаднтеля аликвотные части раствора V„ переносят пипеткой в кол¬бы для титрования, добавляют точно измеренное избыточное коли-чество 0,2 М стандартного раствора Na2C03 н фильтруют через бумажный фильтр «снняя лента». Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой, фильтрат и промывные воды собирают в колбу для титрования н тнтруют остаток неизрасходованного Na2C03, как описано в методике определения Na2C03.
Задание. Рассчитать рН в начале н конце скачка титрования; определить содержание СаС12 (MgCI2, BaCI2, SrCI2).
Работа 7. Определение кислот
Определение одноосновных (монопротонных) сильных (HCI, HN03, НСЮ4 н др.) н средней силы кислот, таких как НСЮ3 {КА = = 1,6-10-'), НС102 (/(„= 1,1.10-"), ССЬСООН (^=2,0.10-'), СНОгСООН (A^ = 5,0.|0-J),CH2CICOCH (КА = 1,4-Ш"3), не пред¬ставляет затруднений, если в растворе находится одна кислота. Содержание кислоты определяют титрованием стандартным раство¬ром щелочи в присутствии индикатора метилового оранжевого нлн метилового красного. Дифференцированное определение смесн сильных кислот в водных растворах невозможно, можно определить только общую кислотность.
Определение слабых индивидуальных одноосновных (монопро-тонных) кислот, таких как НСООН {КА= 1,8-Ю-4) СНзСООН (^=1,74-10-5), С6Н5С00Н (КА=6,2- Ю-6), С6Н4(НО)СООН (КА = 1,\.\0 3), также не представляет особых затруднений в тех случаях, когда растворимость кислоты в воде позволяет пригото¬вить ее 0,1—0,01 At раствор. Такие кислоты обычно определяют титрованием стандартным раствором щелочи в присутствии индика¬тора фенолфталеина. Однако в каждом конкретном случае необ¬ходимо рассчитать рН начала н конца скачка титрования, а также рН в ТЭ, учитывая растворимость кислоты в воде прн комнатной температуре, н подобрать соответствующий индикатор.
Определение многоосновных (полнпротонных) кислот Н„А последовательным титрованием по ступеням днссоцнацнн н смесей типа Н„А + Н„_,А-; Н„_,А- + Н„_2А2-, как н дифференцирован¬ное определение смесей двух одноосновных кислот, возможно прн соблюдении двух условий: I) К\/Кз~^\0*, т. е. наблюдаются два скачка титрования; 2) Ki>l0~7, т. е. индикатором можно зафик¬сировать второй скачок титрования. Определить содержание каж¬дой нз двух кислот в растворе нх смесн можно н в том случае, когда K\/Ki<. Ю4, т. е. когда обе кислоты титруются только совмест¬но н можно зафиксировать индикатором только одни скачок титро¬вания, соответствующий их суммарному оттитрованию. Но при этом нужно знать массу (навеску пг) смеси кислот. Титрованием смесн кислот стандартным раствором щелочи определяют расход тит¬ранта VNa0H на реакцию взаимодействия» с обенмн кислотами. Тогда суммарное число молей-эквнвалентов кислот равно:
n(NaOH)=C(NaOH)VNaOH/!000=n(HA,)+n(HA2), с другой стороны,
m=n(HAi)M(HA,) f л(НА2)М(НА2).
Решая эту систему двух уравнений, находят содержание каждой нз кислот. Аналогично можно определить даже содержание каждой нз трех кислот в растворе нх смеси.
Примечание. Растворимость С02 в воде достаточно ве¬лика (0,20—0,17 г/100 г Н20 прн 15—20 °С), н угольная кислота (KAi—4,5-\0   ) титруется раствором щелочи до гндрокарбоната

246

247

по реакции:
H2C03 = Na0H +=fc NaHC03 + H20,
что фиксируется по фенолфталеину и приводит к завышенным ре-зультатам при определении слабых кислот по фенолфталеину.
Для предотвращения такой погрешности необходимо соблю¬дать следующие рекомендации: 1) удалять из используемой для приготовления растворов дистиллированной воды С02 кипячением и защищать воду и растворы от контакта с атмосферой; 2) тит¬руемый раствор перемешивать умеренно; 3) считать законченным титрование по фенолфталеину, если появившаяся розовая окраска сохраняется 10—15 с.
Выполнение определения. В колбы для титрования переносят пипеткой аликвотные части анализируемого раствора V„ из мерной колбы VK, добавляют 1 или 2 капли раствора соответствующего индикатора и титруют стандартным раствором щелочи 5—7 проб. По результатам титрований находят средний расход титранта и рассчитывают содержание кислоты (в г) по титру и концентрации титранта по следующим формулам:
8нл = С(NaOH) FNaOHAf lf«. (Н„А) Н„A] VK/ (1 ОООV„), gH„A=rNaoHi?NaOH'M[U(H„A)H„A)]l/K/M(NaOH)l/n.
Задание. Определить содержание одной из кислот — муравьи¬ной, уксусной, щавелевой, янтарной, бензойной, салициловой (по указанию преподавателя), для чего рассчитать пределы скачка тит¬рования и рН раствора в ТЭ, подобрать два индикатора, написать методику определения.
Определение Н3РО4
Фосфорная кислота диссоциирует по трем ступеням:
Н3РО4    Н++Н2РОГ    /Ci =7,5-10~3,
Н2РОГ    Н++НР02.-    /С2 = 6,2-10-9,
НРО?- ч=ь H++P03,-    /(з = 4,8-Ю-'3.
Хотя К\: /(2>104 н Кг'.Кэ >Ю4, но так как Кз< Ю-7, фосфорную кислоту как трехосновную по реакции
Н3РО4 + 3NaOH +=t Na3P04 + 3H20
оттитровать в водном растворе щелочью невозможно. На кривой титрования наблюдаются только два скачка рН, соответствующие последовательному титрованию по первой и второй ступени диссо¬циации. При титровании по первой ступени по реакции
H3P04 +NaOH +=fc NaH2P04+H20,
^«в(Н3Р04) = 1
для фиксирования КТТ используют индикатор метиловый оранже¬вый (интервал рН перехода окраски: 3,1—4,4, рГ=4,0).
При титровании НзР04 как двухосновной кислоты по реакции
H3P04 + 2Na0H 4=fcNa2HP04 + 2Н20,
^„(Н3Р04)='/2.