Расчета массы серебра при титровании ионов ag по методу фольгарда уравнение

Метод Фольгарда основан на титровании раствора, содержащего ионы серебра, стандартными растворами NH4NCS или KNCS:

Ag+ + NCS — — AgNCSv

Индикатором в этом методе являются ионы Fe3+. После осаждения ионов серебра в виде белого осадка AgNCS избыточная капля титранта реагирует с индикатором — раствором железоаммонийных квасцов NH4 [Fe (SO4) 2] •12Н2О с образованием растворимого красного комп­лекса:

Fе3+ + 3NCS — — [Fе (NСS) 3]

Ионы Fe3+ образуют с NCS — ионами окрашенные комплексы различного состава: [Fe (NCS)] 2+, [Fe (NCS) 2] + • [Fе (NСS) 6] 3 — и другие, но образование комплексов различного состава не влияет на результаты титрования, так как все комплексы окрашены.

При определении по методу Фольгарда применяют прямое и обратное титрование. В качестве стандартных растворов используют:

• а) в методе прямого титрования — растворы аммония тиоцианата или калия тиоцианата;
• б) в методе обратного титрования — растворы серебра нитрата и аммония или калия тиоцианата.

Приготовление раствора NH4NCS. Аммония тиоцианат не является стандapтным веществом, так как соль гигроскопична. Поэтому из нее готовят раствор требуемой концентрации — приблизительно 0,1 или 0,05 моль/дм3, а затем его стандартизуют по стандартному веществу AgNО3 или по стандартному раствору АgNО3.

Условия титрования по методу Фольгарда:

1. Титрование следует выполнять в кислой среде для предотвращения гидролиза индикатора — ионов Fe3+:

Fe3+ + Н2О — FeOH2+ + Н+

• 2. При титровании раствор необходимо энергично перемешивать для уменьшения ошибки за счет адсорбции ионов на поверхности осадка.
• 3. В анализируемом растворе должны отсутствовать:
  • а) соли ртути (1) и (II), реагирующие с NCS — ионами:

Hg22+ + 2NCS — — Hg2 (NCS) 2v, Hg22+ + 2NCS — — [Hg (NCS) 2]

• б) окислители КвrО3, КМnO4 и другие, окисляющие NСS-ионы;
• в) анионы F-, PO43-, C2О42 — и другие, образующие прочные комплексы с индикатором:

Fe3+ + 6F — — [FеF6] 3-

Определение ионов Ag+ по методу Фольгарда (прямое титрование)

Концентрацию ионов серебра определяют прямым титрованием стандартным раствором аммония тиоцианата (или калия тиоцианата) в присутствии ионов Fe3+.

Стандартный раствор аммония тиоцианата реагирует в первую очередь с ионами серебра, образуя малорастворимое соединение:

Ag+ + NCS — — AgNCS KS (AgNCS) = 1,1 • 10 — 12

В конечной точке титрования избыточная капля титранта реагирует с ионами Fе3+ и окрашивает раствор в красный цвет:

Fe3+ + 3NCS — — [Fе (NСS) 3] Кнест = 4 •10-2

Метод Фольгарда (прямое титрование) применяют для опред-ния:

• а) содержания серебра в сплавах (предварительно растворив его точную навеску в азотной кислоте);
• б) катионов серебра в коллоидных растворах (колларголе и протар-голе);
• в) концентрации солей ртути (II).

Определение анионов по методу Фольгарда (обратное титрование)

Для определения анионов используется обратное титрование.

Суть определения состоит в том, что к анализируемому раствору прибавляют удвоенный минимальный, точно отмеренный объем (35,00 или 40,00 см3) стандартного раствора серебра нитрата (l-й титрант), который реагирует с определяемыми анионами, например хлорид-ионами:

Ag + + Сl — — AgClv

Непрореагировавший остаток серебра нитрата оттитровывают вторым стандартным раствором аммония тиоцианата в присутствии индикатораионов Fe3+:

Ag+ + NCS — — AgNCSv

в конце титрования избыточная капля раствора NH4NCS реагирует с ионами Fe3+: Fe3+ + 3NCS — — [Fе (NСS) 3] и раствор окрашивается в красный цвет.

При определении хлоридов возникает ошибка за счет нечеткого уста­новления конечной точки титрования. Это связано с протеканием обменной реакции между осадком серебра хлорида и тиоцианат-ионами в растворе, так как осадок серебра тиоцианата менее растворим, чем осадок AgCl:

AgCl + NCS — — AgNCS + Сl-

KS (AgCl) = 1,78 •10 — 10; KS (AgNCS) = 1,1•10 — 12

Видео:Определение рН потенциометрическим методомСкачать

Метод Фольгарда

Метод Фольгарда — это метод обратного титрования применяют для количественного определения хлоридов, бромидов, йодидов входящих в состав лекарственных форм. Вариант обратного титрования с использованием двух титрованных растворов — серебра нитрата и аммония тиоцианата. Определение проводят в азотнокислой среде во избежание гидролиза индикатора, индикатор — железо — аммониевые квасцы.

Рабочими растворами являются раствор AgNO₃ 0,1М и раствор NH₄CNS 0,1М. Индикатор — FeNH₄(SО4)₂ — железоаммониевые квасцы.

К раствору точной навески галогенида прибавляют полуторный или двойной избыток титрованного раствора нитрата серебра, разведенной азотной кислоты, 10-20 капель индикатора (железоаммониевые квасцы) и титруют избыток нитрата серебра раствором роданида аммония до буровато-оранжевого окрашивания раствора над осадком, устойчивого при непродолжительном вращательном движении. В данном методе часть AgNO₃ реагирует с ионами галогена, образуя осадок галогенидов серебра. А остальная часть оттитровывается NH₄CNS с образованием роданида серебра AgCNS.

После связывания ионов серебра избыточная капля NH₄CNS будет реагировать с железоаммониевыми квасцами с образованием буровато-оранжевого окрашивания раствора Fe(CNS)₃, что указывает на достижение точки эквивалентности.

Количество AgNO₃, которое пошло на взаимодействие с галогенидом определяют как разность между взятым количеством AgNO₃ и оставшимся в избытке.

• 1. При титровании хлоридов по методу Фольгарда нельзя вблизи точки эквивалентности сильно встряхивать реакционную смесь, так как вследствие меньшей величины произведения растворимости Ag₄CNS, чем AgCl, может произойти частичное превращение AgCl в AgCNS, в результате будут получены заниженные результаты. Поэтому в данном случае прибавляют 5-10 мл органического растворителя, которые обволакивают поверхность осадка AgCl.
• 2. В щелочной среде можно вести определение после нейтрализации избытка ионов OH — азотной кислотой.
• 3. При наличии в лекарственной смеси нескольких галогенидов методом Фольгарда определяется сумма всех галогенидов.

Метод Фольгарда имеет преимущество перед методом Мора в том, что он применим не только в нейтральной, но и в кислой среде. А наличие свободных кислот способствует получению более точных результатов. Поэтому этот метод применяется чаще, чем метод Мора.

Видео:Объёмный анализ ( титрование)Скачать

Расчета массы серебра при титровании ионов ag по методу фольгарда уравнение

ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ, ТРЕБОВАНИЯ К РЕАКЦИЯМ. АРГЕНТОМЕТРИЯ. МЕРКУРИМЕТРИЯ

Методы осаждения используют для определения неорганич­еских соединений галогенидов, цианидов, тиоцианатов, раствори-мых солей серебра, среди которых NaCl, КВг, К I , AgNО₃ и др. входят в состав лекарственных форм. Эти методы также применяют для определения лекар­ственных препаратов: димедрола гидрохло-рида, бромкамфоры, новокаина гидрохлорида и других. Титриметрические методы осаждения основаны на применении при титров­ании реакций, сопровождающихся образованием малораст-воримых соединени­й. От гравиметрического метода осаждения они отличаются тем, что при титровании к определяемому веществу прибавляют эквивалентное количе­ство осадителя в виде стандарт-ного раствора. Содержание определяемого компонента (вещества) рассчитывают по ве­личине объема титранта, израсходованного на осаждение определяемого вещества.

В аналитической химии известно много реакций, которые сопровождаются­ образованием малорастворимых соединений. Из них в количественном анализе могут быть использованы только те, которые отвечают следующим требованиям:

1. Реакция между определяемым веществом и стандартным раст-вором (тит­рантом) должна протекать в условиях, обеспе-чивающих образование осадка с минимальной растворимостью ( S ≤ 10 -5 моль/дм 3 ).

2. Реакция образования осадка должна протекать быстро, количест-венно, стехиометрично. При этом не должно наблюдаться образование пере­сыщенных растворов.

3. Должна быть возможность выбора индикатора для фиксирования ко­нечной точки титрования.

4. Явления адсорбции и соосаждения не должны влиять на резуль-таты определения.

Методы осаждения дают возможность количественно определять соеди­нения, анионы которых образуют осадки с катионами:

— серебра Аg + + В r — ↔ AgВr↓

Наиболее широко применяют методы, основанные на реакциях осаждения малорастворимых солей серебра:

Аg + + На l — ↔ AgНаl↓

где На l — являются Сl, Br — , I — и др. Эти методы объединены в раздел титриметрического анализа, называемый аргентометрией.

В титриметрии применяют также метод меркурометрии, основанный на осаждении малорастворимых солей ртути ( I ), таких как Hg₂C1₂, Hg₂Br₂, Hg₂ I ₂

Hg₂ 2+ + 2Сl — ↔ Hg₂Cl₂↓

АРГЕНТОМЕТРИЯ

Аргентометрический титриметрический метод анализа основан на применении в качестве осадителя стандартного раствора серебра нитрата:

Аg + + На l — ↔ АgНа l ↓

Стандартный раствор 0,1 моль/дм 3 серебра нитрата может быть приготовлен:

— как первичный стандартный раствор;

— вторичный стандартный раствор.

Для приготовления первичного стандартного 0,1 моль/дм 3 раствора AgNО₃ рассчитанную навеску химически чистой соли AgNО₃ взвешивают на аналитических весах, переносят в мерную колбу, растворяют в дистиллированной воде, доводят объем раство-ра до метки, тщательно перемешивают и переносят в склянку из темного стекла.

При приготовлении вторичного стандартного раствора АgNО₃ рассчитанную навеску соли взвешивают на технических весах, переносят через воронку в склянку из темного стекла, добавляют цилиндром необходимый объем дистиллированной воды и тща-тельно перемешивают. Полученный вторичный стандартный раствор AgNО₃ стандартизуют по химически чистым стандартным веществам KCl или NaCl или же по их растворам.

Концентрация стандартных растворов серебра нитрата изменяется при длительном хранении. Причиной нестойкости растворов серебра нитрата яв­ляется их светочувствительность, потому эти растворы следует хранить в склян­ках из темного стекла либо в посуде, обернутой черной бумагой или покрытой черным лаком, и в защищенном от света месте. Их концентрацию необхо-ди­мо периодически проверять.

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ ТИТРОВАНИЯ

В методе аргентометрии используют как безындикаторные, так и индика­торные способы фиксирования конечной точки титро-вания.

Безындикаторные способы

Хлорид — ионы определяют по так называемому способу равного помутнения (метод Гей-Люссака). При этом анализиру-емый раствор титруют стандарт­ным раствором серебра нитрата, конец титрования определяют путем отбора двух проб титруемого раствора в две пробирки вблизи конечной точки титро­вания: в одну из них прибавляют каплю стандартного раствора серебра нитрата, в другую – каплю стандартного раствора натрия хлорида такой же кон­центрации. В недотитрованном растворе появляется помутне-ние в пробирке с серебра нитратом, в перетитрованном — в пробирке с натрия хлоридом. В конечной точке титрования раствор в обеих пробирках имеет одинаковое помутнение.

Бромид- и йодид- ионы определяют безындикаторным способом просвет­ления. Суть его состоит в том, что при добавлении к анализируемому раство­ру из бюретки небольшими порциями стандартного раствора серебра нитрата в начале образуется колло-идный раствор серебра бромида, а в момент эквива­лентности происходят коагуляция коллоидных частиц и осаждение их в виде творожистых хлопьев, раствор при этом осветляется. Этот метод достаточно точен, но в настоящее время применяется редко.

Из современных безындикаторных методов в аргентометрии чаще всего применяется потенциометрическое определение точки эквивалентности с ис­пользованием серебряных или галогенид-селективных электродов.

Подбор индикаторов в аргентометрии очень сложен. Для его выполнения, как и в кислотно-основном методе титрования, используют кривую титрова­ния (рис. 1), представляющую собой графическое изображение изменения концентрации определяемых ионов в конце титрования, то есть когда недо­титровано 10 % определяемого вещества и когда раствор перетитрован стандар-тным раствором на 10 %.

На кривой титрования видно, что вначале рСl изменяется медленно и лишь вблизи точки эквивалентности — скачкообразно. Резкое изменение pCl вблизи точки эквивалентности называется скачком титрования. Скачок титрования начинается, когда недотитровано 0,1 % NaCl, и заканчивается, когда раствор перетитрован на 0,1 %. Общая величина скачка титрования —

2 ед. рСl. Кривая титрования симметрична относительно точки эквивалентности Т_ЭКВ.

На величину скачка титрования влияют следующие факторы:

1. Концентрация реагирующих веществ: чем выше концентрация,

тем больше скачок титрования. Для растворов 1 моль/дм 3 NaCl и AgNO₃скачок титрования со­ставляет 4 ед. рСl; для раствора 0,1 моль/дм 3 (рассматриваемый на­ми случай) — 2 ед. рСl, а при концентрации 0,01 моль/дм 3 — 0,3 ед. рСl;

2. Растворимость осадка: чем ниже растворимость и чем меньше произведение растворимости (ПР), тем больше скачок титрования. Например, при K_s(AgCl) = 1,78 ∙ 10 -10 , K_s(AgBr) = 5,3 ∙ 10 -13 и K_s(AgI) = 8,3 ∙ 10 -17 скачок титрования для АgСl занимает 2 ед. рСl, AgBr — 4 ед. рВ и для АgI — 8 ед.соответственно.

Выбор индикатора по кривой титрования. При выборе индика-тора выбирают такой ион, который образует окрашенное соедине-ние с ионом серебра в пределах скачка титрования, то есть при рАg = 4. 6 ед. наиболее пригодным оказывается K₂CrО₄, т. к. K_s = 2,1 * 10 -12 и анион CrO₄ 2- образуют окрашенный осадок с ионами серебра при концентрации последних, отвечающих значениям в пределах скачка на кривой титрования.

Произведем расчет концентрации хромат-ионов, при которой произойдет образование осадка Ag₂CrО₄ в конечной точке титрования:

Концентрация ионов серебра в этот момент равна: [Аg + ] = √K_s(AgCl) = √1,78 * 10 -10 = 1,33*10 -5 моль/ дм 3 .

Подставив в эту формулу значение равновесной концентрации ионов серебра, получаем:

[СrО₄ 2- ] = К _S / [Ag + ] 2 = 2,1 ∙ 10 -12 / (1,33 ∙ 10 -5 ) 2 = 2,1 ∙ 10 -12 / 1,78 ∙ 10 -10 ≈ 1 ∙ 10 -2 моль/дм 3

Таким образом, если концентрация хромат-ионов в растворе будет не менее 1∙10 -2 моль/дм 3 , то после полного осаждения Сl — ионов образуется кирпично-красный осадок серебра хромата, что укажет на конец титрования.

В зависимости от применяемого индикатора в аргентометрии различают следующие методы:

· метод Мора , основанный на реакции между ионами серебра и галоге­нид — ионами в присутствии индикатора — раствора калия хромата;

· метод Фольгарда (тиоцианатометрия), основанный на реакции между ионами серебра и тиоцианат-ионами в присутствии ионов железа ( III ) в качестве индикатора;

· метод Фаянса — Ходакова основан на применении адсорбци-онных ин­дикаторов.

Титрантом метода является раствор 0,1 (или 0,05; 0,02; 0,01) моль/дм 3 серебра нитрата. В качестве индикатора используют раствор 0,01 моль/дм 3 калия хромата, применение которого основа-но на дробном осаждении. Суть метода заключается в том, что при титровании галогенид-ионов в присутствии хромат-ионов в первую очередь осаждаются галогенид-ионы:

Hal — + Ag + ↔ AgHal ↓

Когда определяемые галогенид-ионы практически полностью осаждаются в виде AgHal , только тогда начинает выпадать кирпично-красный осадок Ag ₂ СrО₄:

Это обусловлено различной растворимостью солей АgНа l и Ag₂CrO₄↓. Рассмотрим это на примере титрования раствора 0,1 моль/дм 3 КСI раство­ром 0,1 моль/дм 3 AgNО₃ в присутствии индикатора — раствора 0,01 моль/дм 3 K₂CrО₄. В растворе АgСl величина K_s(AgCl) = 1,78 ∙ 10 -10 достигается при концент­рации ионов Ag + , равной:

[Ag + ] = K_s(AgCl) / [ Cl — ] = 1,78 ∙ 10 -10 / 10 -1 = 1,78 ∙ 10 -9 моль/дм 3 .

Осаждение Ag₂CrО₄ с величиной K_s= 1,1 ∙ 10 -12 начнется при концентра­ции ионов серебра, равной:

[Ag + ] = √ K_s(Ag₂C rO ₄ )/ 10 -2 = √ 1,1 ∙ 10 -12 / 10 -2 =1,05 ∙ 10 -5

Так как K_s(AgCl) достигается при меньшей концентрации ионов серебра (1,78 ∙ 10 -9 моль/дм 3 ), чем K_S(Ag₂CrО₄) ( [Ag + ] = 1,05 ∙ 10 -5 моль/дм 3 ), то пер­вым осаждается АgСl.

По мере прибавления титранта концентрация ионов серебра в растворе возрастает, и при [ Ag + ] = 1,05 ∙ 10 -5 моль/дм 3 наряду с Ag С l образуется осадок AgCrO ₄ . Титрование заканчивают, когда взмученный в жидкости осадок от одной капли титранта (раствора серебра нитрата) приобретает красно-оранжевую окраску (начало выпадения осадка AgCrO ₄ ).

В этот момент концентрация хлорид-ионов в растворе будет равна:

[ Cl — ] = K_S ( AgCl ) / [ Ag + ] = 1,78 ∙ 10 -10 / 1,05 ∙ 10 -5 = 1,7 ∙ 10 -5 моль/дм 3 .

Следовательно, в данных условиях выпадение осадка серебра хро-мата начинается только после практически полного осаждения С l -ионов.

Условия титрования по методу Мора:

1. Титрование следует проводить в нейтральной или слабоще-лочной среде (6,5≤ рН≤ 10). Метод нельзя применять:

а) в кислой среде из-за растворяемости осадка Ag₂CrО₄:

б) в щелочной среде из-за разложения титранта с образованием осадка Аg₂О:

2Ag + + 2ОН — ↔ 2AgOH↓ → Аg₂О↓ + Н₂О

2. В растворе должны отсутствовать:

а) катионы Р b ₂ + , Ва₂ + , Hg₂ + и другие, образующие с анионами индикатора осадки хроматов:

б) анионы PO₄ 3- , CO₃ 2- , C₂О₄ 2- , AsО₄ 3- и другие, образующие осадки

с ионами серебра:

3. Вблизи конечной точки титрования раствор необходимо титро-вать медленно, при энергичном перемешивании, чтобы уменьшить ошибку за счет адсорбции.

4.Нельзя титровать окрашенные растворы, так как они будут маскировать окраску AgC r O₄, что затруднит фиксирование конечной точки титрования.

Метод Мора применим для определения хлоридов и бромидов, в том числе фармацевтических препаратов, в состав которых входят хлорид- и бромид- ионы.

Метод Мора нельзя использовать для определения:

— йодид- и роданид-ионов из-за их сильной адсорбции на поверхности осадка;

— солей галоидоводородных кислот и слабых оснований, так как в peзультате гидролиза в их растворах образуется кислая среда:

Метод Фольгарда основан на титровании раствора, содержащего ионы серебра, стандартными растворами NH₄NCS или KNCS:

Ag + + NCS — ↔ AgNCS↓

Индикатором в этом методе являются ионы Fe 3+ . После осаждения ионов серебра в виде белого осадка AgNCS избыточная капля титранта реагирует с индикатором — раствором железоаммонийных квасцов NH₄[Fe(SO₄)₂] ∙12Н₂О с образованием растворимого красного комп­лекса:

Ионы Fe 3+ образуют с NCS — -ионами окрашенные комплексы различного состава: [Fe(NCS)] 2+ , [Fe(NCS)₂] + ∙ [Fе(NСS)₆] 3- и другие, но образование ком­плексов различного состава не влияет на результаты титрования, так как все комплексы окрашены.

При определении по методу Фольгарда применяют прямое и обратное титрование. В качестве стандартных растворов используют:

а) в методе прямого титрования — растворы аммония тиоцианата или ка­лия тиоцианата;

б) в методе обратного титрования — растворы серебра нитрата и аммония или калия тиоцианата.

Приготовление раствора NH₄NCS. Аммония тиоцианат не являя-ется стан­дapтным веществом, так как соль гигроскопична. Поэтому из нее готовят раствор требуемой концентрации — приблизительно 0,1 или 0,05 моль/дм 3 , а затем его стандартизуют по стандартному веществу AgNО₃ или по стандарт­ному раствору АgNО₃.

Условия титрования по методу Фольгарда:

1. Титрование следует выполнять в кислой среде для предотвра-щения гидролиза индикатора — ионов Fe 3+ :

2. При титровании раствор необходимо энергично перемешивать для уменьшения ошибки за счет адсорбции ионов на поверхности осадка.

3. В анализируемом растворе должны отсутствовать:

а) соли ртути (1) и (II), реагирующие с NCS — -ионами:

б) окислители КвrО₃, КМ nO ₄ и другие, окисляющие NСS-ионы;

в) анионы F — , PO₄ 3- , C₂О₄ 2- и другие, образующие прочные комплексы с индикатором:

Определение ионов Ag + по методу Фольгарда (прямое титрование)

Концентрацию ионов серебра определяют прямым титрованием стандарт­ным раствором аммония тиоцианата (или калия тиоциа-ната) в присутствии ионов Fe 3+ .

Стандартный раствор аммония тиоцианата реагирует в первую очередь с ионами серебра, образуя малорастворимое соединение:

Ag + + NCS — ↔ AgNCS K_S(AgNCS) = 1,1 ∙ 10 -12

В конечной точке титрования избыточная капля титранта реагирует с ионами Fе 3+ и окрашивает раствор в красный цвет:

Fe 3+ + 3NCS — ↔ [Fе(NСS)₃] К_нест = 4 ∙10 -2

Метод Фольгарда (прямое титрование) применяют для опред-ния:

а) содержания серебра в сплавах (предварительно растворив его точную навеску в азотной кислоте);

б) катионов серебра в коллоидных растворах (колларголе и протар-голе);

в) концентрации солей ртути (I I ).

Определение анионов по методу Фольгарда (обратное титрование)

Для определения анионов используется обратное титрование. Суть опре­деления состоит в том, что к анализируемому раствору прибавляют удвоен­ный минимальный, точно отмеренный объем (35,00 или 40,00 см 3 ) стандарт­ного раствора серебра нитрата ( l-й титрант), который реагирует с определяе­мыми анионами, например хлорид-ионами:

Непрореагировавший остаток серебра нитрата оттитровывают вторым стандартным раствором аммония тиоцианата в присут-ствии индикатора­ионов Fe 3+ :

Ag + + NCS — ↔ AgNCS↓

в конце титрования избыточная капля раствора NH₄NCS реагирует с ионами Fe 3+ :

и раствор окрашивается в красный цвет.

При определении хлоридов возникает ошибка за счет нечеткого уста­новления конечной точки титрования. Это связано с протеканием обменной реакции между осадком серебра хлорида и тиоцианат-ионами в растворе, так как осадок серебра тиоцианата менее растворим, чем осадок AgCl:

AgCl + NCS — ↔ AgNCS + Сl —

Это приводит к значительному перерасходу титранта NH₄NCS, и резуль­таты определения будут завышены. Для устранения этой методической ошибки осадок АgСl отфильтро-выва­ют и в полученном фильтрате определяют избыток серебра нитрата. Этот спо­соб усложняет работу.

Чаще для устранения этой ошибки к анализируемому раствору прибавля­ют органический растворитель, не смешивающийся с водой (тетрахлорметан CC l ₄ , бензол С₆Н₆ и др.). Определение момента эквивалентности в при­сутствии органических раствори-телей происходит достаточно четко. Это обусловлено тем, что органические растворители покрывают поверхность осадка, изолируют его от раствора, поэтому реакция между осадком AgCl и NCS — — ионами практически не протекает.

При определении бромидов ошибка подобного рода не возникает, так как произведение растворимости серебра бромида меньше, чем серебра роданида: K _S (AgBr) = 5,6 ∙ 10 -13 -12

При определении йодидов по методу Фольгарда возникает ошибка за счет протекания окислительно-восстановительной реакции:

2Fe 3+ + 2I — ↔ 2F е 2+ + I₂

Эту ошибку исключают, прибавляя индикатор в конце титрования, только после того как будет введен избыток AgNО₃, и йодид-ионы свяжутся в мало­растворимое соединение AgI↓:

По методу Фольгарда можно определить:

а) катионы Ag + — прямым титрованием;

б) анионы Сl, Вr — , I , NCS — — обратным титрованием.

По сравнению с методом Мора метод Фольгарда имеет ряд преимуществ:

— определение Ag + , Сl, Вr — , I — , NCS — выполняют в кислой среде;

— катионы Ва 2+ , Pb 2+ и другие, мешающие определению анионов по ме­тоду Мора, не мешают их определению по Фольгарду.

МЕТОД ФАЯНСА — ХОДАКОВА

Метод Фаянса — Ходакова основан на прямом титровании анионов (гало­генидов, цианидов, тиоцианатов) стандартным раствором серебра нитрата в присутствии адсорбционных индикаторов.

Адсорбционные индикаторы представляют собой слабые органи-ческие кислоты, диссоциирующие на ионы:

H I nd ↔ H + + Ind ­ —

Анионы этих кислот вблизи точки эквивалентности адсорбируются по­верхностью образующихся осадков, что приводит к изменению окраски осад­ка и позволяет фиксировать конечную точку титрования.

В качестве адсорбционных индикаторов в аналитической практике чаще всего используют флуоресцеин, дихлорфлуоресцеин, эозин и другие соедине­ния

При титровании, например, хлорид-ионов ионами серебра образуется оса­док серебра хлорида, склонный к образованию коллоидных растворов:

Ag + + Сl — ↔ AgCl

Осадки с ионной кристаллической решеткой адсорбируют на своей поверхности одноименные ионы, как правило, находящиеся в избытке. До конечной точки титрования на поверхности осадка AgCl адсорбируются находящиеся в избытке хлорид-ионы, и коллоидные частицы при обретают отрицательный заряд, то есть имеют следующее строение: [mАgСl] _n Cl — _.

Эти заряженные частицы притягивают из раствора в качестве против оио­нов ионы K + (вторичный адсорбционный слой):

Поскольку коллоидные частицы имеют отрицательный заряд, то адсорб­ция анионов индикатора невозможна.

В конечной точке титрования коллоидные частицы теряют заряд, и вы­падает осадок хлорида серебра. Первая избыточная капля раствора AgNО₃ создает в растворе избыток ионов Ag + , которые адсорбируются поверхностью осадка AgCl и придают ей положительный заряд: [mАgСl] _n Ag + , то есть про­исходит изменение знака заряда частицы. В качестве противоионов теперь адсорбируются нитрат-ионы (вторичный адсорбционный слой — мицеллы): <[ m А g С l ] _n А g + _{( n — x )} NO ₃ — > x +

Нитрат-ионы NО₃ — не образуют труднорастворимого соединения с ионами коллоидной частицы, поэтому легко замещаются окрашенными анионами индикатора, что приводит к изменению окраски поверхности осадка и указы­вает на конечную точку титрования.

Условия титрования по методу Фаянса-Ходакова:

1. Титрование следует выполнять при определенном значении рН, так как это существенно влияет на ионизацию индикатора. Титрование с флуоресцеином необходимо проводить в нейтральной или слабоще­лочной среде (рН = 7. 10); в кислой среде ионизация флуоресцеина будет подавляться, при этом концентрация его анионов понизится на­столько, что не сможет образовываться окрашенный адсорбционный слой. Дихлорфлуоресцеин — кислота более сильная, чем флуоресцеин, поэтому титрование можно проводить в слабокислой среде. Эозин­более сильная кислота, поэтому его можно применять как индикатор в кислой среде при рН ≤ 2.

2. Титрование с адсорбционным индикатором следует проводить при боль­шой поверхности осадка. Это достигается, когда осадок присутствует в виде коллоидных частиц. С этой целью к титруемому раствору при­бавляют защитные коллоиды — декстрин, крахмал и др.

3. Необходимо, чтобы ионы индикатора адсорбировались осадком зна­чительно слабее, чем определяемые ионы, иначе ионы индикатора будут адсорбироваться значительно раньше момента эквивалентности, что приведет к заниженным результатам анализа.

Метод Фаянса — Ходакова применим для определения Сl — , Br — , I — , CN — и NСS — -ионов.

МЕРКУРОМЕТРИЯ

Меркурометрический метод анализа основан на образовании малораство­римых солей ртути (I) с хлоридами, бромидами, йодидами:

Титрант метода меркурометрии — раствор 0,1 моль/дм 3 ртути (I) нитрата.

Приготовление стандартного раствора Нg₂(NО₃)₂. Ртути (I) нитрат не явля­ется стандартным веществом, так как соль гигроскопична, неустойчива и со­держит примеси Нg 2+ — ионов. Поэтому из нее готовят вторичный стандартный раствор. Рассчитанную навеску Нg₂(NО₃)₂ ∙ 2Н₂О взвешивают на техни­ческих весах, переносят в мерный стакан, прибавляют раствор 2 моль/дм 3 азот­ной кислоты и нагревают до полного растворения навески. К полученному раст — вору прибавляют 4-5 капель металлической ртути. Приготовленный рас­твор выдерживают над металлической ртутью не менее суток, что приводит к восстановлению Hg 2+ -ионов:

Только после этого полученный раствор стандартизуют по стандартным веществам — химически чистому NaCl или КСl или же по их стандартным растворам. Концентрация раствора ртути (1) нитрата не изменяется в течение нескольких месяцев.

В методе меркурометрии в качестве индикаторов используют:

а) раствор железа ( III ) тиоцианата [Fе(NСS)₃];

б) 1 %-ный раствор дифенилкарбазона в 95 %-ном спирте.

При применении раствора [Fе(NСS)₃] точку конца титрования фиксируют по исчезновению красной окраски индикатора. Изменение окраски про­исходит при взаимодействии одной избыточной капли титранта с раствором индикатора:

При титровании с данным индикатором необходимо проводить конт­рольный опыт для установления объема титранта, израсход-ованного на реак­цию с индикатором. Для этого к 20-25 см 3 дистиллированной воды прибав­ляют все реагенты в тех же количествах, что и при анализе пробы, и титруют стандартным раствором ртути ( I ) нитрата. Полученный объем титранта вычи­тают из объема, израсходованного на титрование пробы.

Дифенилкарбазон относится к группе адсорбционных индикаторов. Его применение основано на том, что после полного осаждения галогенид-ионов избыточная капля титранта реагирует с дифенилкарбазоном и образует в нейт­ральной или слабокислой среде осадок синего цвета, а в сильнокислой среде ­раствор синего цвета, в конечной точке титрования окраска становится сине­фиолетовой. При титровании с дифенилкарбазоном вначале проводят грубое титрование с точностью до 1,0 см 3 , а затем при повторном, точном титрова­нии (чтобы уменьшить ошибку за счет адсорбции) индикатор вводят в раствор, когда остается добавить 1,0-2,0 см 3 титранта. Поправка на индика­тор в этом случае не нужна. Перед железа (II I ) тиоцианатом индикатор дифенилкарбазон имеет ряд преимушеств: с ним можно титровать в сильно­кислых растворах, окрашенных и мутных растворах (благодаря тому, что окрас­ка осадка или раствора в конечной точке титрования очень яркая), в присут­ствии пептизирующих веществ.

1.Среда анализируемого раствора должна быть кислая, для этого раств подкисляют азотной кислотой, чтобы предотвратить гидролиз титранта.

2. Титрование следует проводить при энергичном перемешивании раствора для уменьшения ошибки за счет адсорбции.

По методу меркурометрии можно определить хлорид- и бромид-ионы. Определению не мешают катионы аммония, щелочных и щелочно-земель­ных металлов, Fe 2+ , Mn 2+ , Cr 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , A l3+ , Pb 2+ , Сu 2+ т. п.

а) сульфат-ионы — их следует устранять, осаждая избытком бария нитрата;

б) ионы железа (III) — их связывают в прочные комплексы, добавляя избыток F — — или PO₄ 3- -ионов;

в) дихромат- и перманганат-ионы — их необходимо восстанавливать во­дорода пероксидом;

г) сульфит- и сульфид-ионы следует предварительно окислять перокси­дом водорода.

Методом меркурометрии нельзя определить йодид-ионы, так как образу­ющийся осадок Hg₂ I ₂ разлагается. Меркурометрический метод анализа имеет преимущества перед аргенто­метрическим методом:

— галогениды ртути ( I ) менее растворимы, чем соответствующие соли се­ребра, поэтому конечная точка титрования в методе меркурометрии фиксируется более четко;

— он исключает использование дорогостоящих солей серебра.

Основной недостаток меркурометрического метода — соли ртути (I) ядо­виты! При работе с ними необходимо соблюдать правила работы с ядовиты­ми веществами.

Видео:Закон Харди — Вайнберга | НОВАЯ тема ЕГЭ по Биологии | Популяционная генетикаСкачать

Работа 18.9.5. Определение содержания хлорид-ионов в образце по Фольгарду

Галогены по Фольгарду определяют обратным титрованием остатка нитрата серебра раствором NH₄SCN. Однако точное титрование возможно здесь лишь при условии, что будут приняты меры, предотвращающие или замедляющие реакцию между хлоридом серебра и избытком тиоцианата железа, при которой появляющаяся сначала окраска постепенно исчезает:

Лучше всего отфильтровать осадок AgCl перед титрованием избытка нитрата серебра раствором NH₄SCN. Но иногда вместо этого к раствору добавляют какую-нибудь органическую жидкость (нитробензол, тетрахлорид углерода и т. п.), не смешивающуюся с водой и как бы изолирующую осадок AgCl от избытка тиоцианата.

Ход определения. Пробирку с образцом анализируемого вещества взвешивают на аналитических весах. Навеску вещества растворяют в мерной колбе вместимостью 100 мл и доводят водой объем раствора до метки (концентрация хлорида в растворе должна быть не более 0,05 н.). Переносят пипеткой 10,00 мл анализируемого раствора в коническую колбу, добавляют 3 мл 6 н. азотной кислоты и приливают из бюретки избыток раствора AgN0₃, например 18,00 мл. Затем осадок хлорида серебра отделяют от раствора фильтрованием, собирая фильтрат в другую колбу. После того как осадок хлорида серебра отфильтровали, его следует промыть, собирая промывные воды в колбу с фильтратом. Титруют остаток нитрата серебра раствором (NH₄SCN), как описано в предыдущем параграфе. Повторив определение 2—3 раза, находят среднее.

Навеску образца NaCl 0,2254 г растворили в 100 мл воды. К 10,00 мл этого раствора добавили 18,00 мл 0,02043 н. раствора нитрата серебра. На титрование его избытка пошло 5,78 мл 0,04982 н. раствора NH₄SCN.

Прежде всего вычислим, какой объем 0,02043 н. раствора нитрата серебра соответствует затраченным на титрование 5.78 мл 0,04982 н. раствора NH₄SCN:

Следовательно, на осаждение иона С1

пошло 18,00 — 14,09 = 3,91 мл 0,02043 н. раствора нитрата серебра. Отсюда легко найти концентрацию раствора хлорида натрия:

Поскольку молярная масса эквивалентов хлора равна 35,46 г/моль, масса хлора в навеске NaCl при объеме раствора V_p = 0,1 л составляет [1] [2]

[1] По методу Фольгарда определяют также содержание ионов Вг

📺 Видео

Задание №35: вывод формулы органического соединения | Химия 10 класс | УмскулСкачать

10 класс(база).Решение задач на нахождение формулы по продуктам сгорания и массовой доли элемента.Скачать

Форш П. А. - Теоретическая механика - Формализм Лагранжа. Уравнения Лагранжа для материальной точкиСкачать

Решение задач на вывод формул органических соединений | Химия 10 класс #8 | ИнфоурокСкачать

20. Выведение формулы вещества (задачи)Скачать

Поиск формулы вещества по продуктам его сгоранияСкачать

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМУЛЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПО ПРОДУКТАМ СГОРАНИЯ. ХИМИЯ ЕГЭСкачать

ЛР-10-2-03 Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капельСкачать

Упражнения на составление формул и названий гомологов и изомеров | Химия 10 класс #5 | ИнфоурокСкачать

Формулы ГринаСкачать

c12 4, Дискретные системы: Z преобразованиеСкачать

Применение метода предельного равновесия для расчет на сейсмику (МРЗ)Скачать

Формула строения механизма. Метод развития поводка. Общий алгоритм структурного анализа.Скачать

Найти сумму ряда применяя почленное интегрированиеСкачать

Как решать уравнения по схеме ГорнераСкачать

вывод формулы орг вещества по продуктам сгорания задача1Скачать

Колыбасова В.В. - Методы математической физики.Семинары - 15. Решение краевых задач. Функция ГринаСкачать