КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

permanganometry




Кратко описание на специфични методи

окисляване - намаляване титруване.

Има огромно количество окислител и редуциращи агенти, но някои от тях по различни причини може да се използва в redoksmetrii. Те включват КМПО4, К 2 Сг 7, KBrO 3, KCIO 3, церий (IV), I 2, и други.

Таблица 8 [1] представени подходящите методи за окисляване - намаляване титруване. Ние ще разгледаме принципите и някои конкретни примери за окисляване най-широко използваният - техники за намаляване на емисиите.

В сърцето на permanganometry лежат перманганат реакция ─ йон. Окислителни свойства КМПО4 зависи от средата, в която се извършва реакцията,:

в силно кисела среда ;

при рН 5-8 ;

при рН> 9

По-голямата част от permanganometric титрувания, извършени в силно кисела среда (рН < 1). по този начин в няколко последователни стъпки се редуцира до , Видимо по-малко титруване се провежда в леко кисела (рН > 4), неутрални или слабо алкални разтвори. Permanganometric определя в алкална среда, обикновено органични съединения, например, мравчена, винена, лимонена, поли - и хидроксикарбоксилни киселини, алдехиди, ацетон, хидразин и т.н.

Подготовка и стандартизация на решения на КМПО4.

Стандартни разтвори на КМПО4 не могат да бъдат получени въз основа на точна проба на сол, тъй като тя съдържа редица примеси, които при разтваряне се намалява КМПО4 част. Стандартизацията на КМПО4 разтвори обикновено се извършва чрез точно претеглено чиста сол Na 2 С 4, което се разтваря в Н 2 SO 4, и полученият разтвор на оксалова киселина се титрува с разтвор на КМПО4:

Механизмът на реакцията е комплекс. Ето защо, се получават възпроизводими резултати, само когато са изпълнени емпирични определени условия (вж. Специални методи). Много важна е ролята на температура; Титруването се извършва обикновено в разтвор, който температура около 70 ° С При тези условия, скоростта на реакцията е достатъчно висока. Крайната точка на титруване се определя от външния вид на бледо розов цвят на разтвора, не изчезват в рамките на няколко секунди. Интензитетът на цвета на перманганат - йони усложнява обема на измерване реагент в стъкленица. На практика броят се извършва като повърхността на разтвора, отколкото на дъното на менискуса флуида. В титруване на много разредени разтвори на КМПО4 се използва като индикатор дифениламин phenylanthranilic киселина или ferroin.

Определени вещества.

Permanganometric титруване може да бъде количествено редуктори, окислители, и косвено вещество не като нито окислител нито намаляване свойства, но може да реагира с окислител или редуциращи агенти за образуване на стехиометрични съединения, например, малки разтворими съединения.



Директно титруване permanganometric определи следните редуциращи агенти:

1. Броят на метални йони преди реконструиран нисш окисляване: Fe (II), Cu (I), Sn (II), както е (III), Се (III), Cr (II), Ti (III), U ( IV), МО (III), V (IV) и др.

2. киселини, чиито аниони са намаляване свойства, и техни соли: H 2 O С2 4, HAsO 2, H 2 SO 3, H 2 S, HNO 2, HI, HBr, HSCN;

3. Други редуктори: тиосулфати, Н 2, и т.н.

Когато Fe2 + титруване вид на метални йони, Cu + N (Me) = N (1/5 КМПО4); от тук:

м (Me) = M (Me ) в (1/5 КМпСч 4) V (КМПО4); в случай на преминаване на Me (III) ®Me (V):

м (Me) = M (1/2 Me) в (1/5 КМпСч 4) V (КМПО4).

Обратно титруване определи оксиданти. За тази цел, измерено количество от разтвора на анализираното вещество, добавете измерва обема на стандартен разтвор на редуктор (често - Fe (II)), взет в излишък, а след това на Излишъкът се титрува със стандартен разтвор КМПО4.

Един пример е определянето на дихромат - йони на базата на тяхното възстановяване йони Fe 2+ С, последвано от титруване на остатъчното количество на разтвора цветни сол КМПО4 стандарт:

Въз основа на принципа на равностойност, схемата за количествено изчисление е, както следва:

N (Fe)

Къде: = N (Fe) 

Непряко титруване (титриране заместник) определи йони: Са 2+, Mg 2+, Ba 2+, Zn 2+, Pb 2+, Sn 2+, Co 2+, Ln 3+, Th 4+. Методът се основава на утаяването на тези метали оксалати; измиване, утаяване разтваря в 2М H 2 SO 4 и титруване на освободения оксалова киселина (заместител) при 70 ° С Схема на количествено изчисление:

Класически примери за практическото permanganometry заявление.

Определяне на съдържанието на желязо (в руди, сплави и соли).

Методът се основава на oksidimetricheskom титруване на Fe2 + йони стандартен разтвор на КМПО4:

След разтваряне на съответния обект желязо компонент обикновено е в състояние на тривалентна в солна киселина. Превръщането на това в двувалентен състояние може да се извърши по различни начини. Този разтвор обикновено солна киселина тест бавно преминава през

стъклена колона - скоростната кутия, пълна с гранули обединени цинк или бисмут. йоните количествено намалява до Fe2 +:

Рисуване - редуктор Jones.

1- стъклена тръба; 2 ─ гранулиран метален цинк или обединени цинк метал или бисмут; 3 ─ порцеланова плоча с дупки, който е слой от стъклена вата.

Сериозен проблем е, че в титруването значителен положителен грешка може да възникне в солна киселина, като заедно с основната реакция:

ще се влеят в съчетание реакции:

,

индуцирано, и катализира от йони, образувани , В резултат на увеличената консумация и то ще бъде получено грешна резултата от теста.

предизвикване механизъм сложно, но се предполага, че възстановяването перманганат - йонна се пристъпи към формиране на тривалентна манган, което се окислява хлорид - йон. Предложени са две стъпки, за да се елиминира този източник на грешки:

а) отстраняване на солна киселина чрез изпаряване преди титруване решение H 2 SO 4 и

б) добавяне на защитен смес (Цимерман-реагент Reinhard), последвано от титруване в присъствието на солна киселина. Цимерман-Райнхард реагент е смес от MnSO 4 разтвор, H 3 PO 4 и H 2 SO 4. Въвеждане на излишък Mn2 + и Н 3РО 4 елиминира предизвикана реакция, вероятно чрез намаляване на редокси потенциал на системата / Mn (III), Mn (II ) образуването на комплекс в резултат на Mn (III) с фосфорна kislotoyyu. Фосфорна киселина образува железен йон (III) комплекс съединение е безцветна:

,

при което жълт цвят на разтвора продължава поради йони И LHP ясно записано от външния вид на бледо - розов цвят, при най-малкия излишък ,

Определяне на съдържанието на калций (в варовик).

Методът се основава на титруването на заместник permanganometric - оксалова киселина. Точно претеглено, прах варовик се разтваря в солна киселина:

След това, докато внимателно подбрани условия калцият се утаява като калциев оксалат монохидрат:

Утайката се отделя от матерния разтвор и филтриране на излишък оксалат. След това утайката се разтваря в сярна киселина:

и оксалова киселина, образувана се титрува със стандартен разтвор на КМПО4. Въпреки, че на калциеви йони, и не участва в крайното титруването, се стехиометрично свързана със сумата на титруема оксалова киселина. Вследствие на това уравнение може да се запише във вид на материалния баланс:

,

Следователно:

Йодометрията (обобщение)

Специално място сред redoksmetricheskih метод на титруване се Йодометричното метод, основан на определянето на размера на йод, който се изразходва за окисляването намаляване или разпределят чрез взаимодействие окислител с разтвор на калиев йодид. Реакцията на окисление, включващи възстановяване ─ йод е обратим, че е, в зависимост от условията, той може да се процедира по напред или обратна посока,

Йодът е много слабо разтворим във вода. Следователно титрант наречен йод, всъщност разтвор на калиев йодид, при което необходимото количество йод разтваря кристал. Това образува комплекс трийодид йон:

или по-точно трябва да се запише:

независимост дал половината реакция от киселинността на разтвора е важна характеристика на йодометричната определяния. ─ окисляване Reduction Potential System Това не зависи от рН на разтвора. Това позволява йодометрично определяне на широк спектър от киселинност (рН 2 ─ <10) и, следователно, определението е много по-широк спектър от съоръжения, отколкото другите методи на анализ титриметричната. Друго предимство на метода е да се създаде висока точност на точката на еквивалентност, която е фиксирана, обикновено от появата или изчезването на синия цвят комплекс iodkrahmalnogo или по-малко жълт цвят на йод.

Тъй като стойностите на E ° и за двете гореизложеното redokspar се различават съвсем леко, за удобство на писане на уравнения и подбора на стехиометрични коефициенти в химически уравнения обикновено се използва първата половина на реакцията.

Йодът е относително слаб окислител и йодиден йон е относително слаб редуциращ агент. Стандартни възможности на много редуктори И много оксиданти , Затова ─ редукционни реакции на окисление с намалена наполовина реакцията, използвани за определяне на редуциращи агенти (титрант - стандартен разтвор на йод, а понякога се нарича iodimetriey) и оксиданти косвения метод.

Йодът е сравнително лека окислител. Тя може да реагира само на вещества, които лесно се окисляват, че е, за които стойностите на стандарта (или по-скоро - истинският) редокс - потенциал е по-малко, отколкото на редокс - потенциал двойка йод / трийодид йон. Следователно, броят на техники oksidimetricheskih iodimetrii малък. Директно титруване със стандартен разтвор на йод количествено: SB (III), както е ( III), Sn (II), H 2 SO 3, H 2 S, N 2 H 4 и тиосулфати. Обратно титруване количествено Cd 2+ и Zn2 +. Утаените компактдискове или ZnS, тяхното разтваря в 3M HCl, съдържащ известно количество излишък от стандартен разтвор на I 2. Нереагиралият йод се титрува със стандартен разтвор на Na 2 S 2 O 3.

Много по-важно е определянето на йодометрията в оксиданти. По принцип йодид - йони са в състояние да възстанови стандартните оксиданти redokspotentsialom голяма редоксипотенциала чифт трийодид / йодид - йонна (няколко I 2 / 2I - или аз 3 - / 3I -). Въпреки това, прякото титруването на окислители е невъзможно поради невъзможността на фиксиране (дисплей) LHP. Следователно, в йодометрично за количествено определяне на окислители и метални йони, които са слабо разтворими съединения с окислители, използва индиректно йодометрично метод (метод заместник на дозата). При определяне на стандартен окисляващ разтвор е разтвор на натриев тиосулфат. Дефинирани оксиданти превръщат йодид количествено в свободен йод. Тъй като количеството на окислителя между източника и количеството на произведен йод съществува стехиометрично съотношение, от йод титруване със стандартен разтвор на натриев тиосулфат може да се изчисли количеството на окислител. Същността на схемата и определяне са както следва: подкиселен разтвор на оксидант се прибавя излишък от сух KI. От това измества еквивалентно количество оксидант свободен йод, който след това се титрува със стандартен разтвор на натриев тиосулфат:

Превишение KI се изисква, за да се разтвори освободената I 2 и намали изпарението. Показателят е разтвора на нишесте, което представлява с йод синьо iodkrahmalny комплекс, който LHP с променен цвят.

Йодометричното определяне осигурява правилните резултатите от анализа при определени условия титруване. Най-важните от тях са температурата и рН на разтвора се титрира. Най-точни резултати се получават чрез титруване в медиите близо до неутрална. В силно кисела среда, заедно с основната реакция с окисляващ агент конюгат реакция възниква:

,

в резултат на което е налице положителна анализ на грешката, чрез отпускане на допълнително количество йод. В алкална среда (рН 8-11) има по-образуването на yodnovatistoy анион или йодна киселина:

което води до отрицателен на анализ на грешките - загубата на част от йод.

Подготовка и стандартизация на решения в йодометрията.

Стандартни йодни разтвори могат да бъдат получени директно чрез разтваряне внимателно претеглена проба от чист сух кристален йод (което, ако е необходимо, може да бъде допълнително пречистен чрез сублимация) в определен обем разтвор на калиев йодид. Въпреки това, поради високото налягане на парите на йод (~ 0.31 mm Hg при стайна температура), изисква специални мерки, за да се предотврати загубата на йод на всички етапи. Следователно, по-лесно и за предпочитане готвене приблизителна концентрация на йод разтвор, последвано от неговата стандартизация точна такелаж чист арсен оксид разтваря в разтвор на натриев хидроксид с регулиране на рН до 7 ÷ 8, си последователно неутрализация чрез прибавяне на солна киселина и натриев бикарбонат. Съответното реакцията се изписва като:

Ефект на рН на изместване на равновесието обсъдени подробно по-рано.

малки йодни разтвори са стабилни по време на съхранение, и следва да бъдат стандартизирани на всеки няколко дни.

Стандартни разтвори на натриев тиосулфат могат да бъдат получени от точно претеглено Na 2 S 2 O 3 · 5Н 2О, тъй като първата концентрация е нестабилно във времето и се стабилизира само след 1-2 седмици.

Основно стандартно вещество за стандартизиране тиосулфат решения са окислителни агенти, които произвеждат, когато общуват с излишък йодид - йони известно количество йод. Като такива окисляващи агенти най-често се използват К 2 Сг 7, KIO 3, или:

Освободеният количество йод еквивалент (стехиометрично) количество К 2 Сг 7 се титрува с разтвор на натриев 2 S 2 O 3:

след това ;

отгдето

Показателят е разтвор на скорбяла, iodkrahmalny комплекс, който се избелва в KTT.

Непряко йодометрично метод е възможно да се определи количеството на много вещества: IO 4 -, IO 3 -, BRO 3 -, Br 2, Cl 2, HClO, O 3, O 2, Н 2, МпОг 4 -, МпО 2, PbO 2 , Сг 7 2-, СгОз 4 2-, S 2 O 8 2- [Fe (CN) 6] 3-, As (V) и Sb (V) в 5 М HCI, Се (IV), Pb 2 +, Ba 2+, Sr 2+ (4 MeCrO утаяване, разтваряне на утайката се промива с 1 М HClO 4 титруване и Cr йони, получени 7 2-), Cu (II), и други.

Примери на някои съединения йодометрично метод определяне показани в Таблица 9 [1].

Принципи на количествени изчисления могат да вземем примера на определяне

2 Сг 7):

;

;

Къде: и

Замяна и връщане йодометрично титруване е възможно да се определи Pb 2+, Ba 2+, Sr 2+ , образуващи слабо разтворими депозити MeCrO 4. Когато утаяване титруване заместителна разтваря в подходяща киселина, към разтвора се прибавя излишък от сух KI и свободният йод се титрува със стандартен разтвор на натриев тиосулфат в присъствието на скорбяла като индикатор. Схеми на последователни реакции и изчисляват следните уравнения:

Me 2+ → MeCrO 4;

2MeCrO 4 + 2Н 2+ + = 2Me + Сг 7 2─ + Н 2О;

Cr 2 O 7 2─ + 6I ─ + 14H + = 2Cr 3+ + 2 + 3I 7Н 2О;

I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 = 2NaI + Na 2 S 4 O 6;

Формата на молекулярната основа на условията на материален баланс получи очакваното уравнение: