Титриметри́ческий ана́лиз (титрова́ние) — метод количественного/массового анализа в аналитической химии, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование — процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Титровать начиная от других отметок не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая. Конечную точку титрования (не следует путать с точкой эквивалентности) определяют с помощью индикаторов или физико-химическими методами (по электропроводности, светопропусканию, потенциалу индикаторного электрода и т. д.). По количеству затраченного на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа.

Виды титриметрического анализа Титриметрический анализ может быть основан на различных типах химических реакций — с переносом протона, электрона, электронной пары, процессы осаждения:

кислотно-основное титрование — реакции нейтрализации (ацидиметрия (H3O+), алкалиметрия (OH-)); окислительно-восстановительное титрование (перманганатометрия (KMnO4), иодометрия (I2), хроматометрия (K2Cr2O7), броматометрия (KBrO3), иодатометрия (KIO3), цериметрия (Ce(SO4)3), ванадатометрия (NH4VO3), титанометрия (TiCl3), хромометрия (CrCl2), аскорбинометрия (C6H8O6)) — окислительно-восстановительные реакции; осадительное титрование (аргентометрия (AgNO3), гексоцианоферратометрия, меркурометрия (Hg2(NO3)2)) — реакции, протекающие с образованием малорастворимого соединения, при этом изменяются концентрации осаждаемых ионов в растворе; комплексонометрическое титрование — реакции, основанные на образовании прочных комплексных соединений, например, с комплексоном (обычно ЭДТА), при этом изменяются концентрации ионов металлов в титруемом растворе.

Типы титрования Различают прямое, обратное титрование и титрование заместителя.

При прямом титровании к раствору определяемого вещества (аликвоте или навеске, титруемому веществу) добавляют небольшими порциями раствор титранта (рабочий раствор). При обратном титровании к раствору определяемого вещества добавляют сначала заведомый избыток специального реагента и затем титруют его остаток, не вступивший в реакцию. Прием обратного титрования используется, если скорость реакции мала, не удается подобрать индикатор или наблюдаются побочные эффекты (например, потери определяемого вещества вследствие летучести). Примеры обратного титрования:

1) Прямое титрование оксида марганца (IV) MnO2 сульфатом железа (II) FeSO4 невозможно из-за малой скорости реакции:

Поэтому навеску MnO2 обрабатывают стандартным раствором FeSO4, взятым в заведомом избытке, и нагревают до полного завершения реакции. Непрореагировавший Fe2+ оттитровывают стандартным раствором дихромата калия K2Cr2O7.

2) Стехиометрическая реакция

осложняется разложением азотистой кислоты HNO2, образующейся в кислой среде:

Из-за летучести оксидов азота теряется определяемое вещество. Поэтому к нитриту добавляют избыток стандартного раствора перманганата калия KMnO4, подкисляют и после окончания реакции оттитровывают оставшийся перманганат-ион.

При заместительном титровании проводят стехиометрическую реакцию определяемого вещества с вспомогательным реагентом, а получающийся в эквивалентном количестве продукт оттитровывают подходящим титрантом. Титрование заместителя используют, если реакция нестехиометрична или протекает медленно. Примеры заместительного титрования:

1) Взаимодействие дихромат- (Cr2O72-) и тиосульфат- (S2O32-) ионов протекает нестехиометрично. Поэтому к раствору, содержащему Cr2O72-, добавляют раствор иодида калия KI, реагирующего с ним стехиометрично:

Выделившийся в эквивалентном дихромату количестве иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия Na2S2O3:

2) Для определения свинца проводят несколько последовательных стехиометрических реакций замещения:

Количество тиосульфат-иона эквивалентно количеству ионов свинца.

Способы работы в титровании

Способ пипетирования: титрование разных порций раствора (аликвот), отбираемых пипеткой из мерной колбы определенного объема, в которой растворена навеска анализируемого вещества. Из результатов параллельных титрований находят среднее арифметическое значение и используют для вычисления массы определяемого вещества. Способ отдельных навесок: некоторое число навесок вещества, взятых на аналитических весах, растворяют в небольших объемах растворителя и проводят титрование в каждом растворе. Способ пипетирования более быстрый и менее трудоемкий, но и менее точный, чем способ отдельных навесок.

Галерея

Примечания

Литература

Ссылки Титриметрический анализ «Аналитическая химия»

Категория:Аналитическая химия Категория:Титриметрический анализ