Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Analitika

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
21.05.2015
Размер:
946.73 Кб
Скачать

21

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 .