Analitika
.pdf21
П р им ер
В концети тр овани я мени скостанови лся меж д у д елени ями бю р етки 18.7 и 18.8, а объем капли р авен0.02 мл. Д лятого чтобы пр ои звести отсчет, ж и д кость лучш если ть д о след ую щего д елени я, т.е. д о 18.8, счи тая капли , и затем вы честь и з этого показани я чи сло, получаю щееся пр и умнож ени и чи сла капель на объем капли . Пусть в р ассматр и ваемом случаед о 18.8 мл пр и ш лось сли ть 4 капли . Т огд а и сти нны й объем вы чи сляю ттак:
18.8 – (4 × 0.02) = 18.8 – 0.08 = 18.72 мл
П р им еча ние |
|
|
|
|
|
|
|
||
Д ля |
опр е де ле ния |
объе м а ка пли |
уст а на в лив а ют |
||||||
бюр е т |
ку |
на нуль, |
за т |
е м |
от |
счит |
ы в а ют |
100 |
ка пе ль и |
получе нны й объе м |
де ля т |
на |
100. |
Пр ов одя т |
не м е не е |
||||
т р е х |
т а ких опр е де ле ний и бе р ут |
ср е дне е зна че ние из |
|||||||
них. |
В е личину ка пли |
опр е де ля е т |
диа м е т р |
«носика » |
|||||
бюр е т ки. |
Подбир а я |
«носик» бюр е т ки, м ож но получит ь |
|||||||
ка плю объе м ом до 0.01 |
м л. |
|
|
|
|
|
Л а бора т орн а я ра бот а № 3.
С та нда ртиза цияра створа солянойкислоты . О пределение ка рбона тнойжесткости воды
Ц ель р а бот ы : освоени еметод и ки ти тр овани яр аствор ов.
С ущ ност ь р а бот ы
Д аннаялабор атор наяр абота состои ти з д вух этапов:
1. Станд ар ти заци я р аствор а Н Сl по р аствор у кар боната натр и я, пр и готовленному по точной навеске;
Пр и ти тр овани и сод ы соляной ки слотой пр отекаетр еакци я: 2HСl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2 + Н 2О
И з этого ур авнени я след ует, что в точкеэкви валентности р аствор сод ер ж и т слабую угольную ки слоту, и его р Н мож но р ассчи тать по ф ор муле:
р Н = 1/2 р К а1 – |
1/2 lg Cа = |
1/2 ·6.4 – 1/2 lg 2.5 ·10– 2 = 4.0 |
След овательно, |
вели чи на р Н |
р аствор а в точке экви валентности |
буд ет р авна 4.0, и |
д ля ти тр овани я в качестве и нд и катор а мож но |
пр и менять мети ловы й ор анж евы й (р Т = 4.0).
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
О пр ед елени е кар бонатной |
ж есткости |
вод ы |
(контр ольны е обр азцы , |
||||||||||||||||||||
|
пр и р од наяи вод опр овод наявод ы ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
Ж есткость вод ы |
обусловлена пр и сутстви ем в вод е р аствор и мы х |
|
|||||||||||||||||||||
солей |
кальци я и |
магни я. |
Разли чаю т вр еменную (устр ани мую ) |
и ли |
|
|||||||||||||||||||
кар бонатную |
ж есткость и |
постоянную |
|
|
ж есткость (См. |
Л абор атор ная |
|
|||||||||||||||||
р абота№ 4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К ар бонатная |
ж есткость |
опр ед еляется |
сод ер ж ани ем |
в |
вод е |
|
|||||||||||||||||
ги д р окар бонатов кальци яи магни я. Пр и ки пячени и они р азлагаю тся: |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
HCO ) ( |
to |
CaCO |
|
|
|
H =O + CO |
2 |
;+ |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
3 2 |
to |
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
(HCO ) |
|
|
|
|
|
H=O + CO |
|
|
+ |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
2 |
|
MgCO |
3 |
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Пр и этом ж есткость вод ы |
устр аняется и ли |
уменьш ается, поэтому |
|
||||||||||||||||||||
кар бонатную |
ж есткость |
назы ваю т |
|
|
|
устр ани мой |
|
|
|
и ли |
вр еменной. |
|
||||||||||||
Ж есткость |
вод ы |
вы р аж аю т в |
ммоль/д м3. |
К ар бонатную |
ж есткость |
|
||||||||||||||||||
опр ед еляю т |
ти тр овани ем |
|
вод ы станд ар тны м |
р аствор ом |
соляной |
|
||||||||||||||||||
ки слоты . В р езультатети тр овани япр отекаю тр еакци и : |
|
2CO2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
HCO ) ( |
Ca |
|
|
CaCl |
2 |
|
++2H CO2=HCl |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
3 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
2H2O |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
HCO ) ( |
Mg |
|
|
MgCl |
2 |
|
++2H CO2=HCl |
2CO2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
3 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
2H2O |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ма т ер иа лы и обор удова ние
1.Пи петки объемом 10.00 и 50.00 см3.
2.Бю р етка объемом 25.00 см3 .
3.К ар бонатнатр и я, р аствор Na2CO3, пр и готовленны й по точной навеске.
4.Соляная ки слота, р аствор HCl, пр и готовленны й р азбавлени ем и з более
концентр и р ованного.
5. И нд и катор мети ловы й ор анж евы й, 0.1 %-ны й вод ны й р аствор .
6.М ер наяколба емкостью 100.00 см3.
7.В ор онка.
8. |
К олбы д ляти тр овани яна 100 и 250 см3. |
9. |
А нали зи р уемаявод а. |
23
1. С та нда ртиза цияра створа солянойкислоты
Вы полнение р а бот ы
Станд ар ти заци ю р аствор а соляной ки слоты пр овод ят с помощью пер ви чного станд ар та – кар боната натр и я, пр и готовленного по точной навеске.
Пр и ти тр овани и и спользую ти нд и катор мети ловы й ор анж евы й. |
|
|
|
||||||||
|
Ч и стую |
пи петку емкостью |
10.00 см3 ополаски ваю тр аствор ом кар боната |
||||||||
натр и я. В |
колбу д ля ти тр овани я отби р аю тпи петкой 10.00 см3 р аствор а Na2CO3 |
||||||||||
и пр и бавляю т 1-2 капли |
и нд и катор а мети лового |
ор анж евого. В |
д р угой |
||||||||
кони ческой колбеготовятр аствор «сви д етеля». |
|
|
|
|
|||||||
|
« С видет ель » |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Ц и ли нд р ом |
отби р аю т 40 |
см3 |
д и сти лли р ованной |
вод ы , пр и бавляю т 1-2 |
|
|||||
|
капли |
0.1 М |
р аствор а HCl и |
1-2 капли мети лового ор анж евого. Раствор |
|
||||||
|
пр и обр етаетор анж евую |
окр аску. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
Н а основани е ш тати ва клад ут ли ст белой бумаги , ставят под |
бю р етку |
|||||||||
колбу д ля ти тр овани я и |
пр и ступаю т кти тр овани ю . |
Пр и ли ваю т и з бю р етки |
|||||||||
р аствор |
соляной ки слоты |
по каплям, непр ер ы вно пер емеш и вая сод ер ж и мое |
|||||||||
колбы . В |
конечной точке ти тр овани я ж елтая окр аска р аствор а и зменяется на |
||||||||||
ор анж евую |
(окр аска “сви д етеля”) от пр и бавлени я од ной |
капли |
р аствор а |
||||||||
соляной |
ки слоты . Д елаю т отсчет объема соляной ки слоты , |
затр аченной на |
|||||||||
ти тр овани е, |
по ни ж нему кр аю мени ска, пр и этом глаза д олж ны наход и ться на |
||||||||||
ур овне мени ска (Рис.9.). |
Пер вое ти тр овани е счи таю т ор и енти р овочны м. |
||||||||||
Т и тр овани е повтор яю т несколько р аз, пока р азли чи е в р езультатах |
не буд ет |
||||||||||
менее0.05 см3. Результаты |
ти тр овани язапи сы ваю тв табли цу. |
|
|
|
2. О пределение временной(ка рбона тной) жесткости воды
Вы полнение р а бот ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В |
колбу д ля ти тр овани я отби р аю т пи петкой |
50.00 |
см3 |
анали зи р уемой |
|||||||||||
вод ы . |
Пр и бавляю т 2 капли |
мети лового |
ор анж евого |
и |
ти тр ую т р аствор ом |
||||||||||
соляной ки слоты |
д о пер еход а окр аски |
и нд и катор а и з ж елтой в ор анж евую . |
|||||||||||||
Т и тр овани е пр овод ят со |
«сви д етелем». |
Повтор яю т анали з |
несколько р аз, |
||||||||||||
полученны е р езультаты |
запи сы ваю т в |
табли цу |
и |
р ассчи ты ваю т ср ед нее |
|||||||||||
значени е объема |
соляной |
ки слоты , |
пош ед ш ей |
на |
ти тр овани е. |
Расчет |
|||||||||
кар бонатной ж есткости вод ы |
пр овод ятпо ф ор муле: |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Hw , |
|
/д м3 = |
|
ммоль× |
|
|
×1000 |
, |
) HCl |
( V ) HCl C( |
||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
V(H2 |
× 2O) |
|
|
|
|
гд е V(Н 2О ) - объем вод ы , взятой д ляти тр овани я.
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
П р им еча ние |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Коэф ф ицие нт |
2 |
в |
зна м е на т |
е ле |
пр ив е де нной |
|||
ф ор м улы |
позв оля е т |
пе р е йт и от |
р а зм е р ност и м м оль× |
||||||
экв /дм 3 |
к – м м оль/дм 3 . |
Ф а кт ор |
экв ив а ле нт ност и fэк в |
||||||
для |
гидр ока р бона т |
ов |
|
ка льция |
|
и |
м а гния |
пр и |
|
т ит |
р ов а ниис м е т илов ы м |
ор а нж е в ы м |
р а в е н 1/2. |
|
Контроль ны е вопросы
1.К акзапи сы ваетсязаконэкви валентов?
2.Ч то показы ваетмоляр наяконцентр аци я?
3.Ч то такоеэкви валенти ф актор экви валентности ?
4.Ч то показы ваетмоляр наяконцентр аци яэкви валента?
5. К аки е станд ар тны е р аствор ы и спользую т в ти тр и метр и ческом анали зе?
6.Ч то пр ед ставляетсобой ф и ксанал?
7.Ч то такоети тр овани е?
8.Ч то такоети тр ант?
9.Ч ем отли чаетсяточка экви валентности отконечной точки ти тр овани я?
10.К аки м обр азом готовятпер ви чны й станд ар тны й р аствор ?
11.Ч то такоевтор и чны й станд ар т?
12.Д лячего и спользую тпи петки в ти тр и метр и ческом анали зе?
13.Ч то такоеали квота?
14.Почему пр и отсчетепо бю р еткеглаз наблю д ателя д олж еннаход и ться точно в од ной плоскости сур овнем ж и д кости ?
15. Ч то такоекар бонатнаяж есткость вод ы и чем онаобусловлена?
25
К ом плексоном ет р ическое т ит р ова ние
|
К ом плексоном ет р ия |
– метод |
ти тр и метр и ческого |
|
анали за, |
|||||||
основанны й |
на |
и спользовани и |
р еакци и |
комплексообр азовани я |
меж д у |
|||||||
опр ед еляемы м компонентом анали зи р уемого р аствор а и ти тр антом. |
|
|
|
|||||||||
|
К омплексны е соед и нени я (коор д и наци онны е соед и нени я) состоят и з |
|||||||||||
центр ального и она-комплексообр азователя (М ) и окр уж аю щи х его ли ганд ов |
||||||||||||
(L). |
В аж ной |
хар актер и сти кой |
коор д и наци онного соед и нени я |
|
является |
|||||||
|
|
|||||||||||
коор д и наци онное |
чи сло, |
показы ваю щее |
чи сло |
атомов |
и ли |
|
атомны х |
|||||
гр уппи р овок, |
непоср ед ственно связанны х с центр альны м и оном. |
Н аи более |
||||||||||
часто встр ечаю тсякоор д и наци онны ечи сла 6 и 4. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Л и ганд ы |
хар актер и зую тся д ентатностью , т.е. |
способностью |
зани мать |
||||||||
опр ед еленное чи сло коор д и наци онны х мест около центр ального и она. М |
оно- |
|||||||||||
и ли |
од нод ентатны ели ганд ы |
зани маю тод но коор д и наци онноеместо (OH– , F– , |
||||||||||
NH3 |
и д р .), |
би - |
и ли д вуд ентатны е – д ва |
(эти ленд и ами н, |
C2O42– |
и |
д р .). |
Поли д ентатны е ли ганд ы пр и |
р еакци и с и оном металла обы чно обр азую т |
коор д и наци онны е соед и нени я, |
сод ер ж ащи е ци кл – замкнутую гр уппи р овку |
атомов. К оор д и наци онны е соед и нени я с од ни м и ли нескольки ми |
ци клами |
||||||||
назы ваю тся хелатами . Т и пи чны ми хелатами |
являю тся соед и нени я и онов |
||||||||
металлов |
с комплексонами , |
|
и мею щи е больш ое значени е в совр еменной |
||||||
анали ти ческой хи ми и . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К омплексонами назы ваю т гр уппу поли ами нополи кар боновы х |
ки слот. |
||||||||
Ш и р око |
и звестны м |
пр ед стави телем |
комплексонов |
является |
|||||
эти ленд и ами нтетр ауксуснаяки слотаЭ Д Т У и ли комплексонII: |
|
||||||||
|
HOOCH2C |
|
|
|
|
|
|
CH2COOH |
|
|
N |
|
CH2 |
|
CH2 |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
HOOCH2C |
|
|
|
|
|
|
CH2COOH |
|
В р аствор еона существуетв ви д ецви ттер -и она:
|
OOCH2C |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2COO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
HN |
|
CH2 |
|
CH2 |
|
|
HN |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
HOOCH2C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2COOH |
|
|
|
|
Ср ед и |
р еакци й |
|
|
комплексообр азовани я, |
и спользуемы х |
в |
||||||||||
ти тр и метр и чески х метод ах, |
|
наи больш ее |
значени е и мею т |
р еакци и |
||||||||||||
взаи мод ействи я и онов металлов с комплексоном III |
– д вунатр и евой |
солью |
||||||||||||||
эти ленд и ами нтетр ауксусной ки слоты |
Na2H2Y . H2O |
(Т р и лон Б). В |
вод ны х |
|||||||||||||
р аствор ах тр и лонБ существует: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
OOCH2C |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2COO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
_ |
HN |
|
|
CH2 |
|
|
CH2 |
|
|
HN |
_ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Na |
OOCH2C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2COO |
Na |
|
|
|
26 |
Э Д Т А легко получается в |
чи стом ви д е, хор ош о р аствор и м в вод е, |
р аствор ы устойчи вы пр и хр анени и . |
В обы чны х услови ях пр епар ат сод ер ж и т |
пр и мер но 0.3% влаги , поэтому ти тр ованны е р аствор ы Э Д Т А мож но готови ть по точной навеске(сучетом 0.3% Н 2О ).
Ш |
и р окому р аспр остр анени ю метод ов ти тр овани я Э Д Т А способствовал |
под бор |
соответствую щи х металлои нд и катор ов, позволяю щи х ви зуально |
опр ед елять конечную точку ти тр овани япр и больш ом р азбавлени и р аствор а.
М ет а ллоиндика т ор ы – кр аси тели , обр азую щи еси онами металлов комплексы , окр аска котор ы х отли чается отокр аски несвязанного в комплекс
и нд и катор а. |
М |
еталлои нд и катор ы |
д елят на д ве гр уппы . |
К |
пер вой гр уппе |
|
относятся и нд и катор ы , котор ы есами неи мею токр аски , но обр азую тси онами |
||||||
металлов окр аш енны е комплексы |
(сали ци ловая, сульф осали ци ловая ки слоты , |
|||||
ти омочеви на |
и |
д р .); |
ко втор ой |
гр уппе относят ор гани чески е соед и нени я, |
||
сод ер ж ащи е |
в |
свои х |
молекулах |
хр омоф ор ны е гр уппы |
(т.е. и нд и катор ы |
|
окр аш ены ), и |
обр азую щи еси онами металла внутр и комплексны есоед и нени я, |
|||||
по цвету отли чаю щи еся от сами х |
и нд и катор ов. И нд и катор ы |
втор ой гр уппы |
||||
назы ваю тм ет а ллохр ом ны м и. |
|
|
|
|||
О собенностью металлои нд и катор ов является то, что они меняю т свою |
окр аску в зави си мости отр Н |
р аствор а. |
Поэтому пр и комплексонометр и ческом |
ти тр овани и тр ебуется под |
д ер ж и вать |
постоянное значени е р Н в ход е |
ти тр овани я. Э то д ости гается и спользовани ем в пр оцессети тр овани я буф ер ны х смесей.
Л а бора т орн а я ра бот а № 4.
С та нда ртиза цияра бочего ра створа Э Д Т .
К омплексонометрическое определениеобщ ейжесткости воды
Ц ель р а бот ы : станд ар ти заци я р аствор а тр и лона |
Б по станд ар тному |
|
р аствор у сульф ата магни я. О пр ед елени еобщей ж есткости |
||
вод ы |
с и спользовани ем в |
качестве ти тр анта |
станд ар ти зованного р аствор тр и лона Б.
С ущ ност ь р а бот ы
Д аннаялабор атор наяр абота состои ти з д вух этапов.
1.Станд ар ти заци яр аствор а Э Д Т А ;
2.О пр ед елени еобщей ж есткости вод ы .
1. Станд ар ти заци я р аствор а Э Д Т А |
основана на ти тр овани и али квоты |
|||
станд ар тного |
р аствор а сульф ата магни я |
р аствор ом Э Д Т А |
с и нд и катор ом |
|
эр и охр омом |
чер ны м |
Т . Т и тр овани е пр овод ят в пр и сутстви и амми ачной |
||
буф ер ной смеси ср Н |
9– 10, таккакпр и этом р Н и нд и катор |
окр аш ен в си ни й |
||
цвет. |
|
|
|
|
27
Постоянная ж есткость обусловлена нали чи ем в вод есульф атов и хлор и д ов кальци яи магни я. Сумма вр еменной (См. Л абор атор наяр абота № 3) и постоянной ж есткости назы ваетсяобщей ж есткостью вод ы .
В зави си мости отконцентр аци и солей кальци яи магни яр азли чаю т вод у мягкую (общая ж есткость менее2 ммоль/д м3), ср ед ней ж есткости (2– 10 ммоль/д м3) и ж есткую (более10 ммоль/д м3).
2. О пр ед елени е общей ж есткости вод ы |
осуществляется ти тр овани ем |
||
анали зи р уемой вод ы станд ар ти зованны м р аствор |
ом тр и лона Б пр и |
р Н |
9– 10 в |
пр и сутстви и и нд и катор а эр и охр ома чер ного Т . |
Э тот и нд и катор |
обр |
азует с |
и онами Са2+ и Mg2+ р аствор и мы екомплексы ви нно-кр асного цвета. В пр оцессе ти тр овани якомплексы металл-и онов си нд и катор ом р азр уш аю тсяи обр азую тся болеепр очны е комплексы стр и лоном Б, и мею щи е болеевы соки е константы устойчи вости , чем комплексы и онов Са2+ и Mg2+ с и нд и катор ом. В точке экви валентности наблю д аетсяпер еход ви нно-кр асной окр аски в си ню ю .
Ма т ер иа лы и обор удова ние
1.Пи петка объемом 10.00 см3.
2.Пи петка объемом 50.00 и ли 100.00 см3.
3.Бю р етка объемом 25.00 см3 .
4. |
Сульф атмагни я(MgSO4 |
. 7H2O) 0.0250 М – станд ар тны й р аствор . |
5. |
Раствор амми ачной буф ер ной смеси (р Н 9– 10). |
|
6. |
Сухой и нд и катор эр и охр ом чер ны й Т в смеси сNaCl |
|
|
в соотнош ени и 1:100. |
|
7. |
К олбы д ляти тр овани яемкостью 250 см3. |
8.Ц и ли нд р объемом 25 см3.
9.В ор онка.
10.А нали зи р уемаявод а.
1. С та нда ртиза цияра створа трилона Б
Вы полнение р а бот ы
Бю р етку заполняю тр аствор ом тр и лона Б (пр и готовленны м лабор антом),
пр ед вар и тельно д важ д ы |
ополоснув ееэти м р аствор ом. Пи петкой объемом 10.00 |
|||||
см3 отби р аю т али квоту |
0.0250 |
М |
р аствор а MgSO4, |
пер еносят в |
колбу |
д ля |
ти тр овани я и р азбавляю т д и сти лли р ованной вод ой |
пр и мер но д о 100 |
см3. |
||||
Пр и бавляю т мер ны м ци ли нд р ом |
10 мл амми ачного буф ер ного |
р аствор а. |
||||
Д обавляю т од ну стеклянную |
лож ечку (20– 30 мг) |
и нд и катор а |
эр и охр ома |
чер ного Т д о появлени я отчетли вой (но не сли ш ком и нтенси вной) ви нно-
кр асной окр аски |
р аствор а и ти тр ую т р аствор ом тр и лона Б |
пр и тщательном |
пер емеш и вани и |
д о пер еход а окр аски в си ню ю . Д ля |
более точного |
ф и кси р овани я конечной точки ти тр овани я р екоменд уетсяи спользовать р аствор «сви д етеля».
28
« С видет ель »
Ц и ли нд р ом отби р аю т 100 см3 д и сти лли р ованной вод ы , пр и бавляю т мер ны м ци ли нд р ом 5 см3 амми ачного буф ер ного р аствор а и од ну стеклянную лож ечку и нд и катор а эр и охр ома чер ного Т . О кр аска станови тся си ней.
|
|
Т и тр овани е |
пр овод ят |
несколько р аз |
и |
полученны е р езультаты |
||||||||||||||||||
запи сы ваю т в табли цу. В ы чи сляю т ср ед ни й объем тр и лона Б, |
пош ед ш его на |
|||||||||||||||||||||||
ти тр овани еMgSO4, и р ассчи ты ваю тконцентр аци ю |
и ти тр р аствор а тр и лона Б. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
OS ×MgC ( |
OS ) Mg |
() V |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|||
|
|
С( Na 2H2 |
Y,моль) |
/ д м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|||||||||
|
|
|
NaVH( |
2 |
Y ) |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
NaCH( |
2 |
|
× |
Na |
2 |
H( M)Y ) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
NaTH( |
2 |
г/ сYм, ) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
||||
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
гд е С(MgSO4 ) – |
|
|
концентр аци я |
станд ар тного |
р аствор а |
сульф ата магни я, |
||||||||||||||||||
моль/д м3; V(MgSO 4 ) |
– объем али квоты |
р аствор а сульф ата магни я, |
см3; |
|||||||||||||||||||||
|
V |
(Na2 H2 Y) – ср ед ни й объем р аствор а тр и лона Б, пош |
|
ед ш и й на ти тр овани е, |
||||||||||||||||||||
см3; Т (Na2 H2 Y) – |
|
|
ти тр |
р аствор а тр и лона Б, г/см3; М |
(Na2 H2 Y) – моляр ная |
масса тр и лона Б, г/моль.
2. О пределениеобщ ейжесткости воды
Вы полнение р а бот ы
В колбу д ля ти тр овани я отби р аю т пи петкой 50.00 см3 анали зи р уемой вод ы , пр и бавляю тмер ны м ци ли нд р ом 10 см3 амми ачного буф ер ного р аствор а и д обавляю тод ну стеклянную лож ечку (20– 30 мг) и нд и катор а эр и охр ома чер ного Т д о появлени я хор ош о заметной ви нно-кр асной окр аски . Полученны й р аствор ти тр ую тстанд ар тны м р аствор ом тр и лона Б д о пер еход а ви нно-кр асной окр аски
в си ню ю . Т и тр овани е пр овод ят несколько |
р аз с пр и менени ем р аствор а |
||||||||
«сви д етеля» (См. п.1. Л абор атор ная р абота |
№ |
3). |
Полученны е р езультаты |
||||||
запи сы ваю тв табли цу. О бщую ж есткость вод ы |
вы чи сляю тпо ф ор муле: |
||||||||
H w , ммоль/ д м3 = |
NaCH( |
2 |
× |
|
|
Na |
2 |
H( VY) |
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
2 |
×1000 , |
|||
|
V(вод ы |
) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
гд еС(Na2 H2 Y) – концентр аци ястанд ар тного р аствор а тр и лона Б, моль/д м3;
V(вод ы ) – объем али квоты анали зи р уемой вод ы , см3; V(Na2 H2 Y) – ср ед ни й объем р аствор а тр и лона Б, пош ед ш и й на ти тр овани е, см3.
|
|
|
|
|
|
29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р им еча ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
И спользов а ние |
ж е ст кой |
в оды |
пр ив одит |
|
к |
||||||||||
обр а зов а нию |
на кипи |
в |
кот ла х |
и |
от опит е льны х |
||||||||||
пр ибор а х, пов ы ша е т |
р а сходм ы ла |
и т .д. |
|
|
|
|
|
||||||||
В |
е в р опе йских |
ст |
р а на х |
ж е ст |
кост ь |
|
в оды |
||||||||
в ы р а ж а ют |
в |
не м е цких гр а дуса х ж е ст кост |
и (оd). |
О дин |
|||||||||||
гр а дус ж е ст |
кост |
и соот |
в е т |
ст |
в уе т |
10 м г С а О в |
лит |
р е . |
|||||||
Е сли конце нт р а ция |
ионов |
ка льция и м а гния |
в |
|
в оде |
||||||||||
в ы р а ж е на |
в |
м м оль/дм 3 , |
т о |
в е личину |
ж е ст кост |
и в |
|||||||||
не м е цких гр а дуса х получа ют , |
ум нож ив эт о зна че ние на |
||||||||||||||
5.6. Т .е ., |
|
е сли |
общ а я |
ж е ст |
кост |
ь |
в оды |
р а в на |
|
1.34 |
|||||
м м оль/дм 3 , т о в |
не м е цких гр а дуса х эт о буде т 7.5 оd. |
Контроль ны е вопросы
1.О хар актер и зуйтестр оени екомплексны х соед и нени й?
2.Ч то такоед ентатность?
3. В чем состоятпр еи мущества поли д ентатны х комплексов?
4.К аки екомплексны есоед и нени яназы ваю тхелатами ?
5.Расш и ф р уйтеаббр еви атур у Э Д Т У и Э Д Т А
6.В каки х ф ор мах тр и лонБ существуетв вод ном р аствор е?
7.К акф и кси р ую тконечную точку ти тр овани яв комплексонометр и и ?
8.Ч ем обусловлена постояннаяж есткость?
9.В каки х ед и ни цах и змер яю тж есткость вод ы ?
10.К аки е вещества и спользую т в качестве пер ви чны х станд ар тов в комплексонометр и и ?
11.К аков пр и нци пд ействи яметаллои нд и катор ов?
30
О кислит ель но-восст а новит ель ное т ит р ова ние
Х ар актер ной особенностью р еакци й оки слени я-восстановлени я является пер еход электр онов меж д у р еаги р ую щи ми части цами . Ч асти цу, пр и ни маю щую электр он, назы ваю токислит е ле м , а отд аю щую – в осст а нов ит е ле м .
Fe2 + + Ce4 + = Fe3 + + Ce3 +
Э лектр оны от Fe2 + пер еход ят кCe4 + , в р езультате чего степень оки слени я и она цер и я уменьш ается, а и она ж елеза увели чи вается. И он Ce4 + в д анном
случае является оки сли телем, |
а и он Fe2 + – |
восстанови телем. Т аки м обр азом, |
||||||||
пр оцесс оки слени я од ного |
вещества оказы вается нер азр ы вно связанны м с |
|||||||||
восстановлени ем |
д р угого, |
|
поэтому |
р еакци и |
этого |
ти па |
назы ваю тся |
|||
окислит е льно-в осст а нов ит е льны м и. |
|
|
|
|
|
|||||
Э ф ф екти вность оки сли тельны х и ли |
восстанови тельны х свойств д анного |
|||||||||
вещества |
зави си т от его |
пр и р од ы , от услови й |
пр отекани я оки сли тельно- |
|||||||
восстанови тельной |
р еакци и |
и опр ед еляется |
вели чи ной |
электр од ного |
||||||
потенци ала: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E = Eo + R T ln |
[Ox] |
|
|
|
|
||
|
|
|
] , [Red |
|
|
|||||
|
|
|
|
n F |
|
|
|
|||
гд е Е о – |
станд ар тны й оки сли тельно-восстанови тельны й |
потенци ал д анной |
||||||||
р ед окс-пар ы (р е докс-па р а |
– си стема и з оки сленной и восстановленной ф ор м |
д анного вещества); n – чи сло электр онов; F – постоянная Ф ар ад ея, 9.65 . |
104 |
|||||||||
К л/моль; Т |
– темпер атур а, |
К ; R – |
уни вер сальная газовая постоянная, 8.313 |
|||||||
Д ж /моль . К . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ч асто |
постоянны е |
вели чи ны |
объед и няю т |
в |
од ну константу, |
а |
||||
натур альны й логар и ф м заменяю тд есяти чны м, тогд а пр и Т |
= 298 К : |
|
||||||||
|
|
E = Eo + |
0.0591 lg |
|
[Ox] |
|
|
|
|
|
|
|
] |
[Red |
|
||||||
|
|
|
|
n |
|
|||||
Станд ар тны е оки сли тельно-восстанови тельны е потенци алы д ля многи х |
||||||||||
си стем опр ед елены |
экспер и ментально относи тельно станд ар тного вод ор од ного |
|||||||||
электр од а. |
Зная |
вели чи ны |
станд ар тны х |
оки сли тельно-восстанови тельны х |
потенци алов, мож но установи ть, в каком напр авлени и буд етпр отекать та и ли
и ная р еакци я. |
Полож и тельная |
р азность станд ар тны х |
оки сли тельно- |
|||
восстанови тельны х потенци алов |
указы вает на пр отекани е р еакци и |
слева |
||||
напр аво. Пр и этом необход и мо помни ть, что обе полур еакци и |
д олж ны |
бы ть |
||||
запи саны |
в ф ор меполур еакци й восстановлени я. В ы чи тая од ну полур еакци ю и з |
|||||
д р угой, |
составляю т ур авнени е |
полной оки сли тельно-восстанови тельной |
||||
р еакци и . |
Cтанд ар тны е |
оки сли тельно-восстанови тельны е |
потенци алы |
|||
пр и вед ены |
в спр авочни ках в табли цах станд ар тны х потенци алов оки сли тельно- |
|||||
восстанови тельны х полур еакци й. |
|
|
|
|||
И звестно |
несколько |
д есятков р азли чны х метод ов |
оки сли тельно- |
восстанови тельного ти тр овани я. О бы чно и х класси ф и ци р ую тпо пр и меняемому ти тр анту, напр и мер , и од ометр и я, пер манганатометр и я, бр оматометр и яи д р .