Сущность метода титриметрического анализа

Титриметрические методы анализа основаны на измерении объема реагента А с известной концентрацией С_А , затраченного на реакцию с веществом В с неизвестной концентрацией. Известно, что вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах (по закону эквивалентности)

n = n (1)[2]

так как

n = n (2),

(3)

то для двух стехиометрически реагирующих веществ справедливо соотношение:

C _A V _{р А}= C _BV_рВ, (4)

где C _A и C _{B –} эквивалентные концентрации, выраженные в молях на литр, титранта А и определяемого вещества В, соответственно, а V_(р)А – объем титранта, затраченный на титрование, а V_(р)В – объем раствора, в котором растворено определяемое вещество. Следовательно, можно найти неизвестную концентрацию C_B ,если известны объем его раствора и объём и концентрация реагирующего с ним вещества

C_B= C_AVрА/VрВ

Основные понятия титриметрического анализа

Титрование – это процесс постепенного добавления из калиброванной бюретки раствора с известной концентрацией титранта А к аликвотной доле раствора определяемого вещества В, помещённого в коническую колбу для титрования.

Титрант – раствор с известной концентрацией некоторого вещества, с помощью которого проводят титрование. Его называют стандартным раствором. См. с. и с.

Аликвотная доля – точно известная часть анализируемого раствора, отбирается калиброванной пипеткой, на которой обозначен объём.

Точкой эквивалентности (ТЭ) или точкой стехиометричности называют конец протекающей реакции, то есть такой момент, когда количество прибавленного титранта А эквивалентно количеству определяемого вещества В.

Индикаторы – вещества, которые добавляются к титруемому раствору в малой концентрации. Они проявляют резкое видимое изменение свойств в точке эквивалентности или вблизи неё. В зависимости от конкретной реакции применяют различные индикаторы: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, металлохромные, осадительные, адсорбционные.

Конечная точка титрования (КТТ) – это экспериментально установленная точка (момент) титрования, в которой некоторое свойство раствора резко изменяется (например, резко изменяется цвет индикатора). Конечная точка титрования соответствует точке эквивалентности, но в большинстве случаев не совпадает с теоретически рассчитанной точкой эквивалентности. Конечную точку титрования фиксируют визуально или с помощью приборов. Специально добавленные в раствор индикаторы позволяют визуально наблюдать изменение видимого свойства системы: появление окраски, исчезновение окраски, резкое изменение цвета индикатора, образование осадка и др.

Интервал перехода индикатора – область концентрации ионов водорода или ионов металла или других ионов в пределах которой глаз способен обнаружить изменение окраски, интенсивности или другого визуального свойства индикатора, вызванного изменением соотношения двух соответствующих форм индикатора. Для окислительно-восстановительного индикатора интервал перехода представляет собой соответствующую область окислительно-восстановительного потенциала, в котором происходит изменение окраски индикатора. Индикатор выбирают так, чтобы его окраска изменялась в пределах установленного скачка титрования (не обязательно в точке эквивалентности).

Степень оттитрованности f - отношение объёма добавленного в данный момент титранта V_A к объёму титранта V_A соответствующего точке эквивалентности. Другими словами степень оттитрованности это отношение количества оттитрованного вещества к его исходному количеству в анализируемом растворе.

Кривые титрования – это графическое изображение изменения концентрации определяемого вещества С_В от объёма прибавленного титранта. Если по оси ординат откладывать равновесную концентрацию С_В определяемого вещества или какую-то пропорциональную ей какую-то физическую величину, то получают линейную кривую титрования. В большинстве случаев по оси ординат откладывают не равновесную концентрацию определяемого вещества, а логарифм концентрации и получают логарифмическую кривую. Логарифмические кривые имеют S- образную форму. На кривых имеются области плавного (до и после точки эквивалентности) и резкого (вблизи точки эквивалентности) изменения рассчитываемого или измеряемого параметра. По оси абсцисс откладывают объём прибавляемого титранта или степень оттитрованности f. Кривые титрования помогают выбрать индикатор.

Скачок титрования – область резкого изменения рассчитываемого или измеряемого параметра.