ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Часть 6
При установке титра растворов, а также при опреде¬лении содержания заданного компонента необходимо полу¬чить, по крайней мере, три сходящихся результата титро¬вания, т. е. различающихся не более чем на 0,05 мл (0,1 — 0,2/6) •
4. При индикаторном определении конечной точки титро¬вания выбранный индикатор следует добавлять в титро-вальную колбу в количестве, позволяющем четко фикси¬ровать изменение окраски титруемого раствора. Это количе¬ство должно быть по возможности мало, так как индикатор не индифферентное вещество, на его превращение расхо¬дуется титрант. Для всех параллельных титрований следует брать одно и то же количество индикатора и титровать до одного и того же цвета. Чтобы точнее определить конец титрования, сравнивают цвет титруемого раствора с цветом раствора-«свидетеля».
«Свидетель» готовят следующим образом: наливают в ти-тровальную колбу объем дистиллированной воды, равный объему аликвотной части анализируемого раствора плюс объем расходуемого титранта, добавляют столько же инди¬катора, как и при титровании, и 1 или 2 капли раствора титранта.
Цвет титруемого раствора лучше всего наблюдать на белом фоне.
5. Скорость выливания раствора из пипетки и бюретки должна быть всегда одинакова, так как раствор, равномерно смачивая стенки, постепенно стекает вниз. Этим может быть обусловлена значительная «погрешность натекания» при из¬мерении объема. В конце титрования его темп должен быть снижен — нужно некоторое время для завершения реакции как с титруемым компонентом, так и с индикатором.
6. Концентрация стандартных растворов изменяется при хранении, поэтому периодически ее нужно проверять.
7. Все емкости с титрованными растворами должны иметь четкую надпись с указанием вещества, концентрации и даты приготовления.
200
8. Все результаты измерений следует сразу записывать в рабочий журнал, запись на всевозможных черновиках — обычная причина погрешностей. Порядок заполнения жур¬нала: дата, название работы, сущность определения, урав¬нения реакций, методика определения, расчетные формулы, необходимые предварительные расчеты, экспериментальные данные, вычисления результатов анализа.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Бончев П. Р. Введение в аналитическую химию. Л.: Химия,
1978. 496 с.
Петере Д., Хайес Д., Хифтье Г. Химическое разделение и из¬мерение (в 2-х кн.). М.: Химия, 1978. Кн. 1. 816 е.; Кн. 2. 815 с.
Фритц Д., Шенк Г. Количественный анализ. М.: Мир, 1978. 557 с.
Лайтинен Г. А., Харрис В. Е. Химический анализ. М.: Химия,
1979. 624 с.
Белявская Т. А. Практическое руководство по гравиметрии и титриметрии. М.: МГУ, 1986. 159 с.
ГЛАВА 13
МЕТОДЫ кислотно-основного ТИТРОВАНИЯ
13.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ
13.1.1. Теории кислот и оснований
Представление о кислотах и основаниях как о своеобразном типе соединений существовало задолго до того, как Роберт Бойль в XVII в. впервые систематизировал их свойства. Кисло¬родная теория Лавуазье (1789 г.) пользовалась широким признанием до начала XIX в. Согласно этой теории, неметал¬лические элементы при сгорании превращались в кислоты, т. е. в оксиды: С02, Р2О5. Это привело ученого к выводу, что свойства, характерные для кислоты, следует приписать имеющемуся в ней кислороду. Деви (1816 г.) после откры¬тия им бескислородных кислот, содержащих водород, которые Гей-Люссаком были названы «водородными кисло¬тами», высказал мысль, что носителем кислых свойств яв¬ляется водород. Либих показал, что носителем кислых свойств является только тот водород, который способен замещаться на металлы.
Теория электролитической диссоциации Аррениуса (1887 г.) дала ему возможность создать модель кислоты, которая была первым приближением к современным взглядам
201
на кислоты и основания. Согласно этой модели, кислота есть всякое водородсодержащее соединение, которое в водном растворе образует ионы водорода, а основание есть всякое гидроксилсодержащее соединение, которое в водном растворе образует ионы гидроксида. Процесс нейтрализации кислоты основанием изображали посредством реакции:
н++он- = н2о.
НА
Благодаря теории Аррениуса стали понятны многие стороны поведения кислот и оснований и впервые были опре¬делены силы кислот и оснований посредством количественной оценки равновесного процесса
Н++А-; /С= [H+J [А-]/[НА].
Одним из наиболее убедительных доказательств соответ¬ствия модели Аррениуса опыту оказались каталитические-свойства кислот. Теория электролитической диссоциации связала эти свойства с концентрацией ионов водорода.
Несмотря на очевидный успех теории Аррениуса, все же скоро обнаружилась и ее ограниченность, так как она при¬менима только к водным растворам. Другая слабая сторона теории состояла в ограничении понятия «основание» соединениями, содержащими гидроксильные группы, хотя, например, раствор аммиака в ацетоне является основа¬нием, но ион гидроксила в растворе отсутствует. Также нельзя было ограничивать понятие кислоты веществами, содержащими водород. Изучение реакций в неводных средах привело к разработке большого числа новых кислотно-основных теорий.
В дальнейшем развитие химической науки, в том числе и теории растворов, привело к расширению представлений о кислотах и основаниях, которые сформулированы в теории сольвосистем Франклина (1905 г.), протонной теории Брен¬стеда — Лоури (1923 г.), электронной теории Льюиса (1923 г.), теории Усановича (1939 г.).
Эти новые представления, с одной стороны, вовлекают значительно больше различных веществ в сферу кислотно-основного взаимодействия, а с другой стороны, ограничи¬вают рассмотрение круга вопросов кислотно-основного взаи¬модействия только с какой-либо одной принципиальной позиции. Поэтому при изучении кислотно-основного взаимо¬действия следует иметь в виду всю совокупность теорий кислот и оснований.
Современные представления о кислотах и основаниях являются результатом закономерного исторического развития теоретической и экспериментальной химии, а все возрастаю-202 щее число экспериментальных данных привело к убеждению, что кислотно-основные взаимодействия гораздо более широко распространены, чем это было принято считать. Также оче¬видно, что проявление веществом того или иного кислотно-основного свойства и его интенсивность зависят от условий, прежде всего свойств растворителя и свойств взаимодей¬ствующих веществ. Кислотно-основное взаимодействие и его количественная оценка наиболее полно описываются двумя взаимно дополняющимися теориями: 1) теорией Бренстеда — Лоури для водородных кислот, для которых количественную оценку кислотно-основного взаимодействия разработали Ша-тенштейн и Измайлов (1949 г.); 2) теорией Льюиса для кислот, не содержащих протонов, для которых количе¬ственную оценку кислотно-основного взаимодействия разра-ботали Пирсон (1963 г.) и другие ученые.
Для аналитической химии теория кислот и осно