Как снизить ошибку титрования

В университете на практическом курсе аналитической химии мне приходилось много титровать. Я помню осторожное дозирование титранта стеклянной бюреткой, неудобный процесс повторного наполнения бюретки и постоянное опасение, что я неправильно выбрала конечную точку.

Все студенты в группе получали разные результаты, но мы так и не поняли почему. В те годы у меня было мало знаний. Сейчас, после 10 лет опыта титрования, я поняла, что результаты ручного титрования очень сильно зависят от человека, который проводит анализ. Ниже я перечислю основные источники ошибок, и как вы можете их избежать.

pH-indicators

Правильный выбор индикатора

Значение pH конечной точки титрования зависит от константы кислотной диссоциации (Ka) используемых кислоты и основания. Если сильное основание титруют сильной кислотой, значение pH в конечной точке составляет около 7. Титрование сильного основания слабой кислотой смещает конечную точку в сторону диапазона щелочи. Титрование сильной кислоты слабым основанием – в зону кислот. Это объясняет, почему при кислотно-щелочном титровании используются несколько разных индикаторов. Какой мы выберем?

На приведенной выше диаграмме показаны самые популярные pH индикаторы. Из графика видно, что не получите правильных результатов при pH конечной точки = 7, если в качестве индикатора вы используете кристаллический фиолетовый или метиловый оранжевый. К счастью, в большинстве стандартов и в стандартных методиках работы индикатор уже указан. Если будете следовать инструкциям, все будет хорошо!

https://metrohm.scene7.com/is/image/metrohm/phenolphthalein?ts=1661761191626&dpr=off

Субъективность распознавания конечной точки

Проблемы начинаются в процессе определения конечной точки. Вы когда-нибудь задумывались о тонкостях изменения цвета?

На рисунке вы видите пять стадий кислотно-щелочного титрования c(HCl) = 1 моль/л с c(NaOH) = 1 моль/л. Единственная разница между соседними фотографиями заключается в одной капле титранта. На каком из них истинная конечная точка?

Может это конечная точка на рисунке 1 с бледно-розовым оттенком? Или на картинке под номером 3 с более интенсивным цветом? Или даже на картинке 5, где розовый цвет наиболее яркий? Между 1 и 5 было добавлено всего четыре капли титранта. Одна капля – это 50 мкл, а добавленный в сумме объем составляет 200 мкл титранта или примерно 7,3 мг соляной кислоты. Для фармацевтического анализа – это колоссальная ошибка.

https://metrohm.scene7.com/is/image/metrohm/meniscus?ts=1661761431577&dpr=off

Считываем объем на бюретке

Вы помните, как правильно считывать значения на бюретке? Нужно убедиться, что фиксируете значение мениска четко по горизонтали. Знаете почему?

Значение объема зависит от угла, под которым вы смотрите на бюретку. На данном рисунке данные отличаются от фактического значения до 0,2 мл (200 мкл) в зависимости от угла обзора. Чем больше ваш ракурс отклоняется от горизонтали, тем более неточными будут значения и сам результат. Вы можете допустить среднюю ошибку 200 мкл. Но для титрования это недопустимо много, на предыдущем примере я рассказала почему.

Повышаем объективность и точность оценки

Как можно исключить эти ошибки? Легче всего просто обойти возможную неточность. Решением станет использование электронной бюретки. Все, что вам нужно сделать, это заполнить ее титрантом, а затем нажать кнопку. Устройство автоматически измерит объем и выдаст оцифрованный результат. Использование электронной бюретки уже обеспечит высокий уровень объективности ваших результатов.

Электронная бюретка также повысит и точность данных. Мне не нужно рассказывать вам, насколько важна точность в аналитической химии, но я приведу пример. Представьте, что вы определили чистоту золота в 90%, а на самом деле оно чистое на 99%. Вы бы потеряли много денег, продавая свое золото с этой иллюзией!

Ранее я показала, что визуальное распознавание конечной точки с цветовым индикаторам может привести к ошибкам до 200 мкл. Неточность ручной бюретки может вызвать погрешность в дополнительных 200 мкл. Хотя электронная бюретка не помогает добиться лучшей объективизации при распознавании конечной точки, она добавляет куда меньший объем титранта: вместо прежних 50 мкл на каплю, всего 0,25 мкл в зависимости от объема используемой бюретки. Это существенно снизит ошибку при распознавании конечной точки. Самые распространенные бюретки описаны ниже:

Объем цилиндра бюретки (мл) Мин. добавляемый объем (µл)
5 0.25
10 0.50
20 1.00
50 2.50

Следующий шаг: автоматическое титрование

Если вы хотите закрыть все источники ошибок, про которые мы говорили, вам придется перейти на автоматическое титрование или автотитрование. В этом случае вы будете использовать электрод для анализа изменения pH в образце и математический алгоритм для детектирования конечной точки — индикатор вам больше не потребуется. Кроме того, вы получите ту же точность, что и с электронной бюреткой.

Ознакомьтесь с соответствующей записью в блоге для получения дополнительной информации.

How to Transfer Manual Titration to Autotitration

Author

Kalkman

Iris Kalkman

Product Specialist Titration
Metrohm International Headquarters, Herisau, Switzerland

Химические методы анализа

кислот как H3BO3 (pKa = 9,2) или NH4+ (pKa = 9,24) в водных растворах с удовлетворительной погрешностью невозможно и поэтому для их определения используют специальные приёмы.

Температура и ионная сила влияют на величину скачка титрования менее заметно, чем концентрация или сила титруемой кислоты или основания. При повышении температуры константа автопротолиза воды увеличивается, поэтому величина скачка кислотно-основного титрования в водном растворе уменьшается. Аналогичным образом влияет на величину скачка титрования ионная сила раствора.

Методика титриметрического анализа многостадийна, погрешности могут возникать на любой стадии её проведения: при измерении массы навески, объёма приготовленного раствора или аликвоты, при проведении титрования, обнаружении конечной точки титрования. В зависимости от причины возникновения погрешности в титриметрических методах анализа, как и погрешности вообще, могут быть:

случайные

ПОГРЕШНОСТИ

систематические

положительные

отрицательные

определяемое вещество

определяемое вещество

всё время перетитровывается

всё время недотитровывается

К появлению систематических погрешностей в титриметрических методах анализа может приводить:

использование неверно градуированной посуды;

неправильная техника титрования (слишком быстрое добав-

ление титранта);

неточное считывание объёма титранта, израсходованного для титрования;

несовпадение точки эквивалентности и рТ индикатора.

Погрешности, обусловленные несовпадением точки эквивалентности и рТ индикатора, называются индикаторными.

Индикаторные погрешности в кислотно-основном титровании удобно разделить на 4 вида:

161

Раздел 2

в КТТ в растворе присутствует

в КТТ в растворе остаётся

избыток OHпо сравнению с ТЭ

недотитрованная слабая кислота

гидроксидная

кислотная

ИНДИКАТОРНАЯ

водородная

ПОГРЕШНОСТЬ

основная

в КТТ в растворе присутствует

в КТТ в растворе остаётся

избыток H3O

+

по сравнению с ТЭ

недотитрованное слабое основание

Водородная индикаторная погрешность может возникнуть при недотитровании сильной кислоты (в таком случае погрешность отрицательная) либо когда сильная кислота используется в качестве титранта и добавлена в избытке (положительная погрешность).

n(H

3

O+ )

конечн

C

V

10

pT V

H

+ = ±

= ±

2 конечн

= ±

конечн

С0V0

n(H3O+ )исх

С0V0

Если концентрации титруемого вещества и титранта одинаковы, то Vконечн = 2V0, тогда

2 10pT

H

+ = ±

[ 100%]

С0

Гидроксидная погрешность может возникнуть при недотитровании сильного основания (отрицательная погрешность) либо в том случае, когда сильное основание используется в качестве титранта и добавлено в избытке (положительная погрешность).

10pTpKW V

10pTpKW

OH

= ±

конечн

≈ ±2

[ 100%]

C0 V0

C0

Кислотная и основная индикаторные погрешности могут быть только отрицательными (если, конечно, исключить гипотетический случай использования слабой кислоты или основания в качестве титранта).

Величина кислотной погрешности представляет собой молярную долю неоттитрованной кислоты.

[HA]

[H

3O+ ]

HA = −

= −

=

1

[ 100%]

pTpKa

C(HA)

+

+10

[H3O

] + K a

1

162

Химические методы анализа

Если 10pTpKa >>1, то HA = −10pKa pH [ 100%]

Формула для расчёта основной погрешности выводится аналогичным образом и выглядит следующим образом

B = −

1

[ 100%]

1 +10

pK

BH

+ pT

или в упрощённом виде

B = −10pTpKBH+ [100%]

Пример 13.1. Рассчитать систематическую индикаторную погрешность титрования 0,1 М HCl и 0,1 М HCOOH при использовании в качестве титранта 0,1 М NaOH и индикатора метилового оранжевого (рТ = 4).

В случае HCl титрование заканчивается при рН меньшем (4), чем рН в точке эквивалентности (7), поэтому имеет место водородная индикаторная погрешность. Поскольку в конечной точке титрования определяемое вещество будет недотитровано, величина систематической индикаторной погрешности будет отрицательной

H+ = −2 1 104 100% = −0,2% 0,1

При титровании HCOOH в конечной точке титрования будет оставаться неоттитрованная слабая кислота, поэтому в данном случае будет кислотная индикаторная погрешность.

HA = −

1

100%

= −36%

+100,25

1

Совершенно очевидно, что метиловый оранжевый не может быть использован для обнаружения конечной точки титрования раствора HCOOH раствором NaOH.

Даже в том случае, если систематическая индикаторная погрешность равна 0 (pHэкв = рТ), всё равно будет иметься случайная погрешность визуального обнаружения конечной точки титрования с помощью индикатора. Вследствие физиологических особенностей нашего зрения рТ индикатора можно определить лишь с неопределённостью примерно ± 0,4 ед. рН. Величина случайной индикаторной погрешности зависит от крутизны скачка титрования — чем она больше, тем случайная погрешность меньше. Индекс крутизны скачка титрования рассчитывается следующим образом:

163

Раздел 2

η = dpHdf рНf

При титровании слабых кислот (оснований) крутизна скачка титрования меньше, следовательно, случайная индикаторная погрешность больше, чем при титровании сильных кислот (оснований) (рис 13.5). Для 0,1 М сильных кислот и оснований величина случайной индикаторной погрешности составляет ±2 10-7. По мере уменьшения силы кислоты (основания) и концентрации случайная погрешность увеличивается.

pH

10

9

8

7

1

6

5

4

2

3

f

0,99

1

1,01

Рис. 13.5. Влияние крутизны скачка титрования на случайную индикатор-

ную погрешность: 1 – 0,1 М HCOOH; 2 – 0,1 М HCl

В виде полосы показана область неопределённости обнаружения конечной точки титрования для индикатора, имеющего рТ 8

13.6. Некоторые случаи практического применения кислотно-основного титрования в водных растворах

Анализ смеси карбоната и гидроксида, карбоната и гидрокарбоната щелочного металла с применением двух индикаторов

При титровании смеси гидроксида и карбоната щелочного металла, например, NaOH и Na2CO3 и обнаружении конечной точки титрования с помощью фенолфталеина протекают реакции:

NaOH + HCl NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl,

При обнаружении конечной точки титрования с помощью метилового оранжевого реакция взаимодействия гидроксида натрия с кислотой протекает точно также, а карбонат натрия титруется до уголь-

164

Химические методы анализа

ной кислоты. Разность между объёмами раствора титранта, израсходованного для титрования смеси в присутствии метилового оранжевого и фенолфталеина, будет соответствовать протеканию реакции:

NaHCO3 + HCl H2CO3 + NaCl

Фактор эквивалентности NaHCO3 в данной реакции равен 1. Если принять, что NaHCO3 в исходной смеси не было, то n(NaHCO3) = n0(Na2CO3) и массу карбоната натрия можно рассчитать следующим образом

m(Na2CO3) = C(HCl) (VМО – VФ) 10-3 M(Na2CO3)

Для взаимодействия с NaOH, находящимся в анализируемой пробе, будет расходоваться объём стандартного раствора титранта

равный VФ – (VМО – VФ) = 2VФ — VМО, поэтому массу NaOH рассчитывают по следующей формуле

m(NaOH) = C(HCl) (2VФ – VМО) 10-3 M(NaOH)

Если на титрование смеси щелочи и карбоната с фенолфталеином и метиловым оранжевым затрачивается практически одинаковый объём стандартного раствора титранта, то содержание карбоната в смеси очень мало. Напротив, если объёмы раствора титранта, затраченные для титрования, значительно отличаются, то в анализируемой смеси содержится много карбоната

Анализ смеси гидрокарбоната и карбоната щелочного металла титрованием её раствором сильной кислоты в присутствии двух индикаторов основан на том же принципе, что и анализ смеси гидроксида и карбоната. При титровании смеси с фенолфталеином с титрантом взаимодействует лишь карбонат

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl

С метиловым оранжевым титруются и карбонат и гидрокарбонат. По объёму раствора HCl, затраченному для титрования с фенолфталеином, можно рассчитать содержание Na2CO3 (fэкв = 1), а по разности между объёмом раствора HCl, затраченным для титрования с метиловым оранжевым и удвоенным объёмом, затраченным для титрования с фенолфталеином — содержание NaHCO3:

m(Na2CO3) = C(HCl) VФ 10-3 M(Na2CO3) m(NaHCO3) = C(HCl) (VМО – 2VФ) 10-3 M(NaHCO3)

Чем больше титранта требуется для титрования с фенолфталеином, тем больше карбоната содержится в анализируемой пробе. Если при добавлении к титруемому раствору фенолфталеина последний окрашивается в слабо розовый цвет и для его обесцвечивания требуется лишь несколько капель раствора титранта, то содержание карбоната в пробе очень мало.

165

Раздел 2

Определение азота в органических соединениях по Кьельдалю и ионов аммония

Определение азота в органических соединениях методом Кьельдаля проводят следующим образом (устройство прибора показано на рис. 13.6). Точную навеску анализируемого образца помещают в колбу Кьедьдаля и подвергают минерализации с помощью концентрированной серной кислоты, к которой добавлены K2SO4 и СuSO4, а в некоторых случаях ещё и селен или HgO. В процессе окисления органической части молекулы азот восстанавливается до иона аммония. По-

сле окончания минерализации к раство-

ру добавляют NaOH. При этом образу-

ется NH3, который отгоняют и погло-

щают раствором H3BO3 или стандарт-

ным раствором сильной кислоты (H2SO4

или HCl). В первом случае при взаимо-

действии борной кислоты с аммиаком

образуется эквивалентное NH3 количе-

ство иона BO2, который затем титруют

стандартным раствором HCl (титрова-

ние заместителя). Во втором случае оп-

ределяют избыток сильной кислоты, не

вступивший в реакцию с NH3, титруя

Рис. 13.6. Прибор для определе-

раствор стандартным раствором NaOH

ния азота в органических соеди-

(обратное титрование).

нениях (по ГФ XI)

Обычный метод Кьельдаля ис-

1 – парообразователь; 2 – колба

пользуют для органических соединений,

Кьельдаля; 3 – воронка для вво-

содержащих аминный азот (амины,

да щелочи; 4 – брызгоуловитель;

аминокислоты и т.д.). Для определения

5 – холодильник; 6 — приёмник

азота в нитратах, нитритах, нитросоеди-

нениях и т.п. необходимо ещё предварительное восстановление данных азотсодержащих групп до иона аммония или аминогруппы.

Методику, похожую на описанную выше, можно использовать также и для веществ, которые легко гидролизуются с образованием аммиака или аминов. Такие вещества не подвергают минерализации, а сразу проводят их щелочной гидролиз. Например, определение азота в соединении (1) требует обязательной минерализации, а для соединения (2) достаточно щелочного гидролиза.

O

O

C

NH

C

NH2

(1)

(2)

OH

OH

166

Химические методы анализа

Ион аммония является достаточно слабой кислотой (pKa = 9,24), поэтому его прямое титриметрическое определение при концентрации в водном растворе, например, 0,1 моль/л, невозможно.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ NH4

формальдегидный способ

обратное титрование

(титрование заместителя)

+

+ 6CH2O (CH2)6N4 +

+

NH

+

+ OH

+ H O

4NH4

4H + 6H2O

4

NH

3

2

титруют стандартным раствором

избыток щелочи, не вступивший в

щёлочи в присутствии фенолфталеина

реакцию, титруют стандартным

раствором сильной кислоты

Определение борной кислоты

Борная кислота является слабой одноосновной кислотой (pKa 9,3). Её кислотные свойства обусловлены реакцией:

B(OH)3 + 2H2O î [B(OH)4]+ H3O+

Борная кислота является слишком слабой для того, чтобы её можно было с удовлетворительной погрешностью оттитровать щелочью в водном растворе. Однако, она может взаимодействовать с органическими веществами, в состав которых входит α-диольная группа (глицерин, глюкоза, фруктоза, маннит, сорбит и др.), с образованием более сильных комплексных кислот (например, у маннитборной кислоты pKa = 5,3). Последние могут быть оттитрованы раствором щёлочи в присутствии фенолфталеина.

C

OH

C

O

O

C

+ H

O+ + 2H O

2

+ B(OH)

î

B

C

OH

3

3

2

C

O

O

C

Наиболее часто используемым на практике комплексообразователем при определении борной кислоты является глицерин, хотя по сравнению, например, с маннитом или моносахаридами данное вещество является менее активным комплексообразующим реагентом. Кроме того, глицерин очень вязкий и работать с ним неудобно. Глицерин, используемый в лаборатории, может содержать примеси кислот. Перед применением его необходимо нейтрализовать раствором щёлочи до появления слабо-розового окрашивания фенолфталеина.

167

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

I вариант.

1. Что изучает аналитическая химия?
а) Изучает соединения с углеродом различных элементов, а также их свойства и методы определения
б) Это наука о методах идентификации и обнаружения элементов и их соединений+
в) Наука о законах строения, структуры и превращения химических веществ

2. Что из перечисленного не является химическим методом анализа?
а) Гравиметрия
б) Титриметрия
в) Рентгенография+

3. В чем состоит особенность сильных электролитов?
а) Степень диссоциации более 30 % +
б) Степень диссоциации стремиться к нулю
в) Степень диссоциации находится в пределах 5-30 %

4. Чему равно ионное произведение воды?
а) 10-14 +
б) 14
в) < 1

5. Что такое буферная емкость раствора?
а) Это предельное количество воды, которые можно прибавить к данному буферу, с изменения его рН не более, чем на 1
б) Это предельное количество кислоты или основания, которые можно прибавить к данному буферу с изменением рН не более 10 %
в) Это предельное количество кислоты или основания, которые можно прибавить к данному буферу без изменения его рН +

6. Какая из приведенных формул соответствует расчету рН?
а) pH = 14 -[OH–]
б) pH= -lg[H+] +
в) рН= -lg[OH–]

7. Гидролиз – это процесс:
а) растворения в воде
б) взаимодействия ионов растворенных в воде соли с ионами воды +
в) растворения в воде под действием тока

8. Как снизить ошибку титрования?
а) Максимально растянуть величину скачка и правильно подобрать индикатор +
б) Сделать несколько раз титрование
в) При титровании применять более концентрированные растворы

9. Что такое конечная точка титрования?
а) Момент или точка титрования, в которой некоторое свойство раствора (например, окраска) претерпевает заметное изменение +
б) Это точка титрования, при которой добавлен избыток титранта
в) Это точка титрования, при которой достигнут рН=7

10. Условие, при котором выпадает осадок:
а) Если ионное произведение меньше величины произведения растворимости
б) Если ионное произведение превышает величину произведения растворимости +
в) Если ионное произведение равно величине произведения растворимости

11. Что такое декантация?
а) Укрепление дисперсных частиц, с последующим перенесением на фильтр
б) Промывание осадка, перенесенного на фильтр
в) Промывание осадка в стакане с отстаиванием и сливанием жидкости с раствора +

12. В каком из ниже перечисленных методов рабочим раствором является раствор соли ртути?
а) Аргентометрия
б) Роданометрия
в) Меркуриметрия +

13. Какое из ниже приведенных названий не соответствует трилону Б?
а) Хелатон III
б) Комплексон II +
в) ЭДТА

14. Что из перечисленного не является металлоиндикатором?
а) Мурексид
б) Метиленовый голубой +
в) Эрихром чёрный Т

15. Какой из реагентов не используют при щелочном сплавлении?
а) Пиросульфат калия +
б) Едкий натр
в) Кальцинированную соду

16. Что такое маскирование?
а) Осаждение мешающих веществ с последующим отделением осадка
б) Перевод определяемого вещества в более удобную для анализа форму
в) Устранение влияния присутствующих в растворе веществ на определение какого-либо элемента+

17. Какой может быть ошибка определения?
а) Постоянной
б) Временной
в) Систематической+

18. Что такое точность анализа?
а) Близость результатов друг к другу из выборки n
б) Это значение, до которого необходимо округлить полученный результат
в) Это качественная характеристика близости к нулю всех видов ошибок+

19. Что такое воспроизводимость?
а) Эта мера того, как повторяются результаты при многократном проведении анализа+
б) Параметр, характеризующий близость экспериментальных и истинных значений измеряемой величины
в) Это минимальное расхождение между результатами, полученными при испытании одной пробы

20. В каком из случаев используют метод добавок?
а) При больших концентрациях элементов
б) При малых концентрациях элементов+
в) При невозможности использования метода сравнения

II вариант.

1. Как выбрать длину волны при проведении фотометрических определений?
а) Измерения проводят при длине волны, соответствующей максимуму поглощения+
б) Измерения проводят при длине волны, соответствующей минимуму поглощения
в) Измерения проводят при любой длине волны при условии, что прибор измерит данную оптическую плотность

2. В каких координатах строят калибровочный график?
а) Оптическая плотность – длина волны
б) Аналитический сигнал – концентрация+
в) Объем раствора – концентрация

3. Какая из горючих смесей, используемых в атомно-абсорбционной спектроскопии, дает наибольшую температуру?
а) Ацетилен – воздух
б) Закись азота – ацетилен+
в) Пропан – воздух

4. Что определяют методом пламенно-эмиссионной спектрометрии?
а) Содержание тугоплавких элементов
б) Содержание тяжелых металлов
в) Содержание щелочных металлов+

5. На чем основан потенциометрический метод?
а) На измерении разности потенциалов между электродами+
б) На измерении ЭДС
в) На измерении концентрации определяемого иона в растворе

6. Что такое хроматография?
а) Метод определения массы вещества, полученного на погруженном в раствор электроде
б) Метод анализа, основанный на исследовании взаимодействия излучения с атомами и молекулами вещества
в) Метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами подвижной и неподвижной+

7. Фактор пересчета в гравиметрическом анализе – это:
а) пересчет определяемого вещества на сухое состояние
б) сколько граммов определяемого вещества содержится в 1 г осадка+
в) отличие количества полученного осадка от теоретического выхода

8. Какой крепости получится кислота при смешении 2 кг 50% H2SO4 и 1 кг 20%?
а) 40 %+
б) 35 %
в) 45 %

9. Что такое стандартизация раствора?
а) Это установление его точной концентрации+
б) Приготовление раствора из стандарта
в) Установление срока годности раствора

10. Пробу массой m высушили и масса высушенной пробы m1, какой формулой воспользоваться для расчета влаги в %:
а) m1*100/ m
б) m*100/ m1
в) (m – m1)*100/ m+

11. У.Бергман:
а) основатель качественного анализа
б) основатель химической науки
в) основатель количественного анализа
г) предложил колориметрический метод анализа
д) разработал основы систематического анализа катионов металлов+

12. Что такое инструментальные индикаторы?
а) средства качественного определения степени мешающего влияния сопутствующих веществ на определение данного вещества
б) предельная селективность
в) количественная характеристика селективности
г)приборы, фиксирующие рН, окислительно-восстановительный потенциал, электрическую проводимость раствора или другие свойства среды.+

13. Пробоотборным устройством является:
а) биосенсор
б) барометр
в) батометр+
г) фотометр

14. Что из представленного является методом проведения качественного анализа?
а) дробный анализ+
б) гравиметрический метод
в) титрования
г) биохимический

15. Что такое относительная масса структурного элемента вещества, эквивалентная в химической реакций одному атому водорода или одному электрону?
а) молярная атомная масса
б) моль
в) относительная эквивалентная масса (эквивалент)+
г) молярная эквивалентная масса (грамм/эквивалент)

16. Отметьте метод количественного анализа, не используемый в хромотографии:
а) абсолютная калибровка
б) внутренняя нормализация
в) внутренного стандарта
г) метод осаждения+

17. Что служит индикатором в йодометрии?
а) свежеприготовленный 3% раствор гидроксида меди (II)
б) свежеприготовленный 1% раствор уксусной кислоты
в) свежеприготовленный 2% раствор гидроксида кальция (II)
г) свежеприготовленный 1% раствор крахмала+

18. Какое соединение образуется в результате двух процессов комплексообразования и адсорбции в йодометрии?
а) красного цвета
б) синего цвета+
в) зеленого цвета
г) фиолетового цвета

19. Выберите типы стандартных рабочих растворов используют в титриметрическом анализе:
а) вторичный/третичный
б) первичный/третичный
в) первичный/четвертичный
г) первичный/вторичный+

20.Условная или реальная частица, которая может присоединять, высвобождать, замещать один ион водорода в кислотно-основных реакциях или быть эквивалентна одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях это:
а) эквивалент+
б) моль
в) титрант
г) аликвот

Погрешности титрования

Методика титриметрического анализа многостадийна, по­грешности могут возникать на любой стадии её проведения: при из­мерении массы навески, объёма приготовленного раствора или алик­воты, при проведении титрования, обнаружении конечной точки тит­рования. В зависимости от причины возникновения погрешности в титриметрических методах анализа, как и погрешности вообще, могут быть:

К появлению систематических погрешностей в титриметрических методах анализа может приводить:

· использование неверно градуированной посуды;

· неправильная техника титрования (слишком быстрое добавление титранта);

· неточное считывание объёма титранта, израсходованного для титрования;

несовпадение точки эквивалентности и рТ индикатора.

Погрешности, обусловленные несовпадением точки эквивалентности и рТ индикатора, называются индикаторными.

Индикаторные погрешности в кислотно-основном титровании удобно разделить на 4 вида:

Водородная индикаторная погрешность может возникнуть при недотитровании сильной кислоты (в таком случае погрешность отрицательная) либо когда сильная кислота используется в качестве титранта и добавлена в избытке (положительная погрешность).

Если концентрации титруемого вещества и титранта одинаковы, то Vконечн = 2V, тогда

Гидроксидная погрешность может возникнуть при недотитровании сильного основания (отрицательная погрешность) либо в том случае, когда сильное основание используется в качестве титранта и добавлено в избытке (положительная погрешность).

Кислотная и основная индикаторные погрешности могут быть только отрицательными (если, конечно, исключить гипотетический случай использования слабой кислоты или основания в качестве титранта).

Величина кислотной погрешности представляет собой молярную долю неоттитрованной кислоты.

Если , то

Формула для расчёта основной погрешности выводится аналогичным образом и выглядит следующим образом

или в упрощённом виде

Пример 13.1.Рассчитать систематическую индикаторную погрешность титрования 0,1 М HCl и 0,1 М HCOOH при использовании в качестве титранта 0,1 М NaOH и индикатора метилового оранжевого (рТ = 4).

В случае HCl титрование заканчивается при рН меньшем (4), чем рН в точке эквивалентности (7), поэтому имеет место водородная индикаторная погрешность. Поскольку в конечной точке титрования определяемое вещество будет недотитровано, величина систематической индикаторной погрешности будет отрицательной

При титровании HCOOH в конечной точке титрования будет оставаться неоттитрованная слабая кислота, поэтому в данном случае будет кислотная индикаторная погрешность.

Совершенно очевидно, что метиловый оранжевый не может быть использован для обнаружения конечной точки титрования раствора HCOOH раствором NaOH.

Даже в том случае, если систематическая индикаторная погрешность равна 0 (pHэкв = рТ), всё равно будет иметься случайная погрешность визуального обнаружения конечной точки титрования с помощью индикатора. Вследствие физиологических особенностей нашего зрения рТ индикатора можно определить лишь с неопределённостью примерно ± 0,4 ед. рН. Величина случайной индикаторной погрешности зависит от крутизны скачка титрования — чем она больше, тем случайная погрешность меньше. Индекс крутизны скачка титрования рассчитывается следующим образом:

При титровании слабых кислот (оснований) крутизна скачка титрования меньше, следовательно, случайная индикаторная погрешность больше, чем при титровании сильных кислот (оснований) (рис 13.5). Для 0,1 М сильных кислот и оснований величина случайной индикаторной погрешности составляет ±2×10 -7 . По мере уменьшения силы кислоты (основания) и концентрации случайная погрешность увеличивается.

Рис. 13.5. Влияние крутизны скачка титрования на случайную индикаторную погрешность: 1 – 0,1 М HCOOH; 2 – 0,1 М HCl

В виде полосы показана область неопределённости обнаружения конечной точки титрования для индикатора, имеющего рТ 8

13.6. Некоторые случаи практического применения кислотно-основного титрования в водных растворах

Анализ смеси карбоната и гидроксида, карбоната и гидрокарбоната щелочного металла с применением двух индикаторов

При титровании смеси гидроксида и карбоната щелочного металла, например, NaOH и Na2CO3 и обнаружении конечной точки титрования с помощью фенолфталеина протекают реакции:

NaOH + HCl ® NaCl + H2O

При обнаружении конечной точки титрования с помощью метилового оранжевого реакция взаимодействия гидроксида натрия с кислотой протекает точно также, а карбонат натрия титруется до угольной кислоты. Разность между объёмами раствора титранта, израсходованного для титрования смеси в присутствии метилового оранжевого и фенолфталеина, будет соответствовать протеканию реакции:

Фактор эквивалентности NaHCO3 в данной реакции равен 1. Если принять, что NaHCO3 в исходной смеси не было, то n(NaHCO3) = n(Na2CO3) и массу карбоната натрия можно рассчитать следующим образом

Для взаимодействия с NaOH, находящимся в анализируемой пробе, будет расходоваться объём стандартного раствора титранта равный VФ – (VМО – VФ) = 2VФ — VМО, поэтому массу NaOH рассчитывают по следующей формуле

Если на титрование смеси щелочи и карбоната с фенолфталеином и метиловым оранжевым затрачивается практически одинаковый объём стандартного раствора титранта, то содержание карбоната в смеси очень мало. Напротив, если объёмы раствора титранта, затраченные для титрования, значительно отличаются, то в анализируемой смеси содержится много карбоната

Анализ смеси гидрокарбоната и карбоната щелочного металла титрованием её раствором сильной кислоты в присутствии двух индикаторов основан на том же принципе, что и анализ смеси гидроксида и карбоната. При титровании смеси с фенолфталеином с титрантом взаимодействует лишь карбонат

С метиловым оранжевым титруются и карбонат и гидрокарбонат. По объёму раствора HCl, затраченному для титрования с фенолфталеином, можно рассчитать содержание Na2CO3 (fэкв = 1), а по разности между объёмом раствора HCl, затраченным для титрования с метиловым оранжевым и удвоенным объёмом, затраченным для титрования с фенолфталеином — содержание NaHCO3:

Чем больше титранта требуется для титрования с фенолфталеином, тем больше карбоната содержится в анализируемой пробе. Если при добавлении к титруемому раствору фенолфталеина последний окрашивается в слабо розовый цвет и для его обесцвечивания требуется лишь несколько капель раствора титранта, то содержание карбоната в пробе очень мало.

Определение азота в органических соединениях по Кьельдалю и ионов аммония

Читайте также:

  1. II. Погрешности измерений, обработка результатов, выбор средств измерений.
  2. Абсолютные и относительные погрешности
  3. Аддитивные погрешности
  4. Анализ составляющих погрешности измерительного канала
  5. Вопрос № 3. Оценка погрешности измерений
  6. Вычисление элементов эллипса погрешности при ОМС по 2-м навигационным параметрам.
  7. Измерения и их погрешности
  8. Индикаторные погрешности
  9. Истинное и действительное значение физической величины. Погрешность результата измерения. Причины возникновения погрешности.
  10. Какие погрешности и почему возникают при нарушении принципа постоянства баз.

Рис. 13.6. Прибор для определения азота в органических соединениях (по ГФ XI) 1 – парообразователь; 2 – колба Кьельдаля; 3 – воронка для ввода щелочи; 4 – брызгоуловитель; 5 – холодильник; 6 — приёмник

Определение азота в органических соединениях методом Кьельдаля проводят следующим образом (устройство прибора показано на рис. 13.6). Точную навеску анализируемого образца помещают в колбу Кьедьдаля и подвергают минерализации с помощью концентрированной серной кислоты, к которой добавлены K2SO4 и СuSO4, а в некоторых случаях ещё и селен или HgO. В процессе окисления органической части молекулы азот восстанавливается до иона аммония. После окончания минерализации к раствору добавляют NaOH. При этом образуется NH3, который отгоняют и поглощают раствором H3BO3 или стандартным раствором сильной кислоты (H2SO4 или HCl). В первом случае при взаимодействии борной кислоты с аммиаком образуется эквивалентное NH3 количество иона BO2 — , который затем титруют стандартным раствором HCl (титрование заместителя). Во втором случае определяют избыток сильной кислоты, не вступивший в реакцию с NH3, титруя раствор стандартным раствором NaOH (обратное титрование).

Обычный метод Кьельдаля используют для органических соединений, содержащих аминный азот (амины, аминокислоты и т.д.). Для определения азота в нитратах, нитритах, нитросоединениях и т.п. необходимо ещё предварительное восстановление данных азотсодержащих групп до иона аммония или аминогруппы.

Методику, похожую на описанную выше, можно использовать также и для веществ, которые легко гидролизуются с образованием аммиака или аминов. Такие вещества не подвергают минерализации, а сразу проводят их щелочной гидролиз. Например, определение азота в соединении (1) требует обязательной минерализации, а для соединения (2) достаточно щелочного гидролиза.

Ион аммония является достаточно слабой кислотой (pKa = 9,24), поэтому его прямое титриметрическое определение при концентрации в водном растворе, например, 0,1 моль/л, невозможно.

Определение борной кислоты

Борная кислота является слабой одноосновной кислотой (pKa » 9,3). Её кислотные свойства обусловлены реакцией:

Борная кислота является слишком слабой для того, чтобы её можно было с удовлетворительной погрешностью оттитровать щелочью в водном растворе. Однако, она может взаимодействовать с органическими веществами, в состав которых входит a-диольная группа (глицерин, глюкоза, фруктоза, маннит, сорбит и др.), с образованием более сильных комплексных кислот (например, у маннитборной кислоты pKa = 5,3). Последние могут быть оттитрованы раствором щёлочи в присутствии фенолфталеина.

Наиболее часто используемым на практике комплексообразователем при определении борной кислоты является глицерин, хотя по сравнению, например, с маннитом или моносахаридами данное вещество является менее активным комплексообразующим реагентом. Кроме того, глицерин очень вязкий и работать с ним неудобно. Глицерин, используемый в лаборатории, может содержать примеси кислот. Перед применением его необходимо нейтрализовать раствором щёлочи до появления слабо-розового окрашивания фенолфталеина.

Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 13 ; Нарушение авторских прав

Источник

Лекция 15. Кислотная и основная индикаторные погрешности титрования

Ключевые слова:показатель титрования индикатора, рН в точке эквивалентности,

кислотная индикаторная погрешность титрования, основная индикаторная

Кислотная погрешность (δHA)вызвана присутствием в растворе недотитрованной слабой кислоты и имеет отрицательное значение. Для вычисления кислотной погрешности составим выражение для константы диссоциации слабой кислоты и преобразуем это выражение:

НА Н + + А —

;

Поскольку НА кислота слабая, концентрация недиссоциированных молекул кислоты — [НА] — практически равна общей концентрации свободной кислоты в растворе. Величина [А − ] равна концентрации полученной соли. В результате нейтрализации 1 моля кислоты образуется 1 моль соли. Следовательно, отношение [НА]/[А − ] можно рассматривать как отношение концентрации неоттитрованной части кислоты к оттитрованной ее части, и оно позволяет оценить величину кислотной ошибки титрования (δНА). Поскольку [Н + ]=10 −р T , а KНА=10 −рК , из приведенного выше уравнения находим

δ

Если титрование необходимо провести так, чтобы индикаторная ошибка титрования не превышала 0,1%, то есть чтобы оставшаяся неоттитрованная кислота составляла не более 0,001 от количества оттитрованной кислоты, нужно, чтобы или .

Значит, в тех случаях, когда применение данного индикатора вызывает возникновение кислотной ошибки титрования, он пригоден только при условии, если величина показателя титрования индикатора рТ не менее, чем на 3 единицы, превышает величину показателя диссоциации кислоты рК.

Например, достаточно точно оттитровать уксусную кислоту (рКкисл=4,73) можно только при применении таких индикаторов, показатель титрования которых рТ≥7,73. Значит, ни метиловый оранжевый (рТ≈4), ни метиловый красный (рТ≈5,5), ни лакмус (рТ≈7) не подходят. Наоборот, фенолфталеин (рТ≈9) можно использовать для титрования уксусной кислоты щелочью.

Величина кислотной погрешности в процентах (%) представляет собой молярную долю неоттитрованной кислоты и может быть рассчитана через соотношение

δНА(%) = .

Основная погрешность титрования(δМеОН) вызвана присутствием в растворе недотитрованного слабого основания, как правило, имеет отрицательное значение. Учитывая диссоциацию слабого основания, составим выражение для константы диссоциации и преобразуем его.

МеОН Ме + + ОН — .

;

δМеОН = .

В конце титрования рН = рТ, а рОН =(14−рТ), и [OH — ] = 10 -(14- pT ) . Следовательно: δ

Достаточно точным титрование может быть при условии, если δМеОН-ошибка равна или меньше величины 10 −3 , то есть если или

. Например, при титровании NН4ОН (рKосн = 4,75) можно применить индикаторы с рТ≤6,25. Следовательно, ни фенолфталеин (рТ≈9), ни лакмус (рТ≈7) не подойдут. Наоборот, метиловый красный (рТ≈5,5) и метиловый оранжевый (рТ≈4) можно использовать для титрования NН4ОН раствором сильной кислоты.

Величина основной погрешности в процентах (δМеОН(%)) представляет собой молярную долю неоттитрованного основания и может быть рассчитана через соотношение

δМеОН(%) = .

Пример 1. Вычислить ошибку титрования 0,1 н. раствора уксусной кислоты 0,1 н. раствором гидроксида натрия с индикаторами: а) метиловым оранжевым; б) фенолфталеином.

Решение. Для определения типа ошибки вычисляем рН раствора в точке эквивалентности: .

А. Титрование с метиловым оранжевым заканчивается при рН≈4. По окончании титрования в растворе будет присутствовать избыточная уксусная кислота СН3СООН. А так как это кислота слабая, она вызовет δНА-ошибку:

δ =5,4.

Это значит, что неоттитрованная часть уксусной кислоты относится к оттитрованной ее части, как 5,4 к 1. Другими словами, из 6,4 части первоначально взятой СН3СООН остаются неоттитрованными 5,4 части. Отсюда легко вычислить δНА-ошибку в процентах, составив пропорцию:

5,4 − х% . Следовательно: δНА(%) = .

Вывод — титровать уксусную кислоту с метилоранжем нельзя. Тот же вывод можно получить без вычислений, применяя соотношение рТ≥(рК+3). Можно использовать индикаторы, для которых рТ≥ (4,76 + 3) = 7,76. Для метилоранжа это условие не выполняется: рТ≈4 − -ошибка:

δ .

Фенолфталеин можно использовать для титрования уксусной кислоты щелочью.

Пример 2. Чему равна индикаторная ошибка титрования 0,1 н раствора NН4ОН 0,1 н раствором НСl с индикаторами: а) фенолфталеином, б) метиловым оранжевым?

Решение. Для определения типа ошибки вычисляем рН раствора в точке эквивалентности: .

А. Титрование с фенолфталеином заканчивается при рН≈9; в растворе по окончании титрования будет некоторый избыток NН4ОН. Поэтому в данном случае возникает δМеОН-ошибка: δ = 0,56.

Следовательно, из 1,56 весовых частей первоначально взятого NН4ОН не оттитрованными остаются 0,56 весовой части. Составим и решим пропорцию:

0,56 — х% Следовательно: δМеОН(%) = .

Индикатор фенолфталеин непригоден для титрования гидроксида аммония сильной кислотой. Тот же вывод получаем при применении соотношения для индикаторов: рТ≤(11−pK) = 11 – 4,76 = 6,24.

Тогда как для фенолфталеина рТ≈9 > 6,24.

Б. В случае титрования NН4ОН с метиловым оранжевым титрование заканчивается при рН≈4,0 вместо рН=5,28. В этом случае возникает δН + -ошибка: δ . Следовательно, индикатор метиловый оранжевый можно использовать для титрования NН4ОН сильной кислотой.

Контрольные вопросы

1.В каком титровании возникает кислотная индикаторная погрешность?

2.В каком титровании возникает основная индикаторная погрешность?

3.Как рассчитывается кислотная индикаторная погрешность?

4.Как рассчитывается основная индикаторная погрешность?

Список рекомендуемой литературы

1. Васильев В.П. Аналитическая химия. Кн. 1. Титриметрические и гравиметрический методы анализа. — М.: Дрофа, 2005. — С. 139 – 140, 149 – 151.

2. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика): учебник для вузов. В 2 кн. Кн. 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа. – М.: Высшая школа, 2001. – С.123 — 125.

Источник

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования

Согласно ионно-хромофорной теории индикаторов, интервал перехода окраски индикатора Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения (табл. 12). Середина области перехода окраски (при этом pH близко к Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения) называется показателем титрования с данным индикатором или рТ индикатора. Индикаторные погрешности отсутствуют, когда рТ индикатора практически совпадает с pH в ТЭ. Основой для выбора индикатора является расчет и построение кривой титрования, определение области скачка и pH в ТЭ.

Таблица 8.12

Важнейшие кислотно-основные индикаторы

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

При правильно выбранном индикаторе индикаторная ПТ не должна превышать заданную погрешность измерения объема раствора в титриметрии. Типы (виды) индикаторных ПТ кислотно-осиовиого титрования и названия, встречающиеся в разных учебниках и сборниках задач, происхождение погрешностей и формулы для расчета приведены в табл. 8.13. Формулы легко выводятся из определения погрешности титрования как отношения недотитро-ванного или перетитрованного количества кислоты или основания к первоначально взятому для титрования (то есть к произведению Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. Погрешность выражают в %, а вид и знак устанавливают по ходу процесса (кривой) титрования и составу раствора в КТТ (табл. 8.13, примеры 8.28 и 8.29).

Таблица 8.13

Индикаторные погрешности кислотно-основного титрования

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Пример 8.28.

Выберите подходящие индикаторы, определите тип индикаторных погрешностей и рассчитайте ПТ при титровании а) Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения и б) Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения рабочим раствором Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения в условиях примера 8.21, если считать относительную погрешность измерения объема 0,4 %.

Решение:

а). Как следует из табл. 8.4 и рис. 8.1(1), для случая титрования Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения при погрешности определения объема 0,4 % область скачка на кривой титрования соответствует изменению pH от 3,4 до 10,9, а Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения равен 7,0. Следовательно, для титрования можно выбрать индикаторы от №2 до №10 (табл. 8.12), т. к. их рТ и интервалы перехода окраски находятся в области скачка кривой.

Однако используемые для расчета ПТ формулы показывают, что чем ближе рТ и Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, тем меньше ПТ. «Идеально» подходит бромтимоловый синий, поскольку его рТ 7 практически совпадает с Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения.

Рассчитаем величину ПТ с двумя индикаторами: с рТ < Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения и с р Г > Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения и проверим их пригодность для титрования в заданных условиях.

С индикатором метиловым красным (рТ 5,5 < Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения) в растворе остается неоттитрованная сильная кислота, следовательно, возникает протонная ошибка со знаком «-» (см. формулы в табл. 8.13):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

С индикатором фенолфталеином (рТ 9,0 > Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения) в растворе -избыток сильного основания, в результате чего ПТ представляет собой Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения— ошибку (гидроксидную) со знаком «+»:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

В данном случае оба индикатора пригодны, поскольку вычисленные значения ПТ не превышают заданную погрешность титрования (0,4%), но с метиловым красным систематическая индикаторная погрешность меньше.

б). При титровании Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения (табл. 8.5, рис. 8.1(2)) для той же точности титрования (99,6%) величина скачка меньше и составляет 7,2 — 10,9, а Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения — 8,9. Круг пригодных индикаторов сужается до №7 — №9. Для индикаторов с рТ > Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, как и в случае (а), ПТ соответствует Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения — ошибке (гидроксидной) со знаком «+».

Например, при выборе фенолфталеина (рТ = 9,0):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

а при выборе тимолфталеина (рТ = 10,0) погрешность возрастает в 10 раз: Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Выбор фенолфталеина приводит к меньшей индикаторной погрешности титрования Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, но могут использоваться оба индикатора.

При титровании с индикаторами, для которых рТ < рНтэ, в растворе остается неоттитрованная слабая кислота, т. е. присутствует НА-ошибка (кислотная) со знаком «-» (см. табл. 8.13). Если использовать индикатор бромтимоловый синий (рТ 7,0), то вычисленная ПТ не удовлетворяет заданной точности, индикатор не пригоден:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

или при проведении расчета по приближенной формуле:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Пример 8.29.

Какой индикатор позволяет оттитровать 0,1000 М гидразин Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения 0,1000 М раствором Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения с меньшей погрешностью: бромкрезоловый пурпурный (рТ 6,0) или метиловый красный (рТ 5,5)?

Решение:

Реакция титрования:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

приводит к образованию слабой сопряженной кислоты Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решенияРасчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. Тогда Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения и вычисляется с учетом того, что Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Сравнивая рТ индикаторов и Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, видим, что в обоих случаях остается неоттитрованный гидразин, поэтому для оценки ПТ рассчитываем Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения ошибку (основную) со знаком «-». С бромкрезоловым пурпурным (рТ 6):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

и с метиловым красным (рТ 5,5):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Из предложенных индикаторов метиловый красный позволяет провести титрование гидразина с меньшей погрешностью.

Расчет индикаторных погрешностей окислительно-восстановительного титрования

При использовании окислительно-восстановительных (редокс) индикаторов потенциал в ТЭ Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения может не совпадать с потенциалом Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, который связан с Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. (табл. 8.14) и интервалом перехода его окраски Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения.

Таблица 8.14

Примеры распространенных окислительно-восстановительных индикаторов

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Полуреакция восстановления и интервал перехода индикатора:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Наиболее часто в полуреакции восстановления (окисления) индикатора участвуют 2 электрона. Для индикаторов №1 — №6 Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения слабо зависит от pH. При расчете ПТ необходимо:

  • сравнить Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения для выбора редокс-пары участников реакции титрования и уравнения Нернста для расчета ПТ.

Например, если Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения при титровании восстановителя (пример 8.30-а), то реакция не завершена; из уравнения Нернста для полуреакции титруемого компонента находят (объемы раствора в числителе и знаменателе одинаковы):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Сумма числителя и знаменателя здесь составляет 100 % титруемого вещества. Индикатор считается пригодным, если ПТ не превышает 0,1 -0,2%.

Пример 8.30.

Выберите подходящие индикаторы, определите тип индикаторных погрешностей и рассчитайте ПТ при титровании раствора соли Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения раствором соли Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения.

Решение:

Как следует из табл. 8.8 и рис. 8.3 (кривая 1, пример 8.25), область скачка (при относительной погрешности измерения объема 0,1 %) на кривой титрования 0,95 — 1,26 В, а Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. Следовательно, для титрования можно выбрать индикаторы от №3 до №5 (табл. 8.14).

Выберем для рассмотрения порядка расчета два индикатора:

а) с Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения-дипиридил, для которого Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

б) с Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, например нитрофенантролин Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения.

В случае а) интервал перехода индикатора:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Изменение окраски заканчивается при Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения = 1,0 В. В растворе остаются неоттитрованными ионы Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения (оттитрованные ионы -ионы Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения). Для расчета ПТ используем уравнение Нернста для ре-докс- пары титруемого компонента (Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения/Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Тогда: ПТ = Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

В случае б) интервал перехода индикатора нитрофенантролина в виде комплекса с Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения составляет:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Изменение окраски заканчивается при Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения = 1,28 В и раствор перетитровывается. В этом случае ПТ имеет положительный знак и рассчитывается по уравнению Нернста для редокс-пары, образуемой титрантом Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения .

Тогда количество Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения (после ТЭ образования Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения не происходит) соответствует количеству взятых для титрования ионов Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, а количество Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения — их перетитрованному количеству.

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Таким образом, оба выбранных индикатора оказались приемлемыми.

Расчет индикаторных погрешностей комплексонометрического титрования

В конечной точке титрования общие концентрации определяемого иона с(М) и титранта c(Y) можно представить выражениями {для упрощения записи в общем виде упустим заряды ионов):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

где Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения — концентрация всех форм определяемого иона, кроме входящего в комплекс Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения — концентрация всех форм титранта, кроме входящего в комплекс MY.

Условные константы устойчивости (см. выражение 8.16) связывают Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Отсюда относительная погрешность титрования (ПТ) определяется выражением (с учетом (8.18) и (8.19)):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Подставляем в это уравнение выражение для Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения (8.20):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Вблизи ТЭ Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения очень мала, поэтому Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения,

следовательно: Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Выражение (8.21) тождественно выражению: Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. Если конечная точка титрования находится после точки эквивалентности (степень оттитрованности Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения), то относительная погрешность будет положительной. В случае недотитровывания, т. е. когда конечная точка титрования будет зафиксирована с помощью индикатора до точки эквивалентности Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, ПТ будет со знаком «-».

Конечная точка титрования определяется интервалом перехода окраски индикатора (интервалом рМ, в котором индикатор меняет свою окраску):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, где Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Интервал перехода окраски Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения индикатора эриохром черный Т Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, образующего комплексы с ионами металлов при pH 10, составляет для ионов: Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Пример 8.31.

Рассчитайте погрешность титрования 0,1 ОМ раствора Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения 0,10 М раствором ЭДТА в присутствии индикатора эриохром черный Т в аммиачном буферном растворе при pH 10 и Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения = 0,2 моль/л (см. условия в примере 8.27).

Решение:

В данных условиях Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения,

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения (пример 8.23). Интервал перехода окраски индикатора: Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения или в интервале концентраций магния от Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. Точка эквивалентности попадает в указанный интервал, индикатор считается пригодным для титрования Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, КТТ наступает после ТЭ, когда Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения моль/л.

Погрешность титрования Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения с «эриохром черным Т»:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Пример 8.32.

Докажите возможность использования индикатора эриохром черный Т для титрования 0,010 М раствора Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения 0,010 М раствором ЭДТА при pH = 10 и Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения = 0,10 моль/л. Рассчитайте погрешность титрования при использовании этого индикатора.

Решение:

1. Рассчитаем условную константу Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения.

Общие константы устойчивости для аммиачных комплексов Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения (табл. 4 приложения): Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. Для свободных ионов Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения по формуле (2.8) предварительно рассчитаем Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

По табл. 7 и табл. 4 приложения находим Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения. Константа устойчивости комплекса Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения с ЭДТА при заданных условиях с учетом выражения (8.16):

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

В точке эквивалентности:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Интервал перехода окраски индикатора эриохром черный Т в случае титрования ионов цинка при pH 10: Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, т.е. от 9,8 до 11,8 или от Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения моль/л. Точка эквивалентности попадает в интервал концентраций, при которых индикатор меняет свою окраску. Следовательно, эриохром черный Т пригоден для титрования Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения при заданных условиях.

2. Конечная точка титрования наступает при [Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения], равной Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения моль/л, отсюда концентрация всех форм Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения, за исключением связанных в комплекс с ЭДТА, составляет:

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования с примерами решения

Эти примеры взяты со страницы примеров решения задач по аналитической химии:

Решение задач по аналитической химии

Возможны вам будут полезны эти страницы:

I вариант.

1. Что изучает аналитическая химия?
а) Изучает соединения с углеродом различных элементов, а также их свойства и методы определения
б) Это наука о методах идентификации и обнаружения элементов и их соединений+
в) Наука о законах строения, структуры и превращения химических веществ

2. Что из перечисленного не является химическим методом анализа?
а) Гравиметрия
б) Титриметрия
в) Рентгенография+

3. В чем состоит особенность сильных электролитов?
а) Степень диссоциации более 30 % +
б) Степень диссоциации стремиться к нулю
в) Степень диссоциации находится в пределах 5-30 %

4. Чему равно ионное произведение воды?
а) 10-14 +
б) 14
в) < 1

5. Что такое буферная емкость раствора?
а) Это предельное количество воды, которые можно прибавить к данному буферу, с изменения его рН не более, чем на 1
б) Это предельное количество кислоты или основания, которые можно прибавить к данному буферу с изменением рН не более 10 %
в) Это предельное количество кислоты или основания, которые можно прибавить к данному буферу без изменения его рН +

6. Какая из приведенных формул соответствует расчету рН?
а) pH = 14 -[OH–]
б) pH= -lg[H+] +
в) рН= -lg[OH–]

7. Гидролиз – это процесс:
а) растворения в воде
б) взаимодействия ионов растворенных в воде соли с ионами воды +
в) растворения в воде под действием тока

8. Как снизить ошибку титрования?
а) Максимально растянуть величину скачка и правильно подобрать индикатор +
б) Сделать несколько раз титрование
в) При титровании применять более концентрированные растворы

9. Что такое конечная точка титрования?
а) Момент или точка титрования, в которой некоторое свойство раствора (например, окраска) претерпевает заметное изменение +
б) Это точка титрования, при которой добавлен избыток титранта
в) Это точка титрования, при которой достигнут рН=7

10. Условие, при котором выпадает осадок:
а) Если ионное произведение меньше величины произведения растворимости
б) Если ионное произведение превышает величину произведения растворимости +
в) Если ионное произведение равно величине произведения растворимости

11. Что такое декантация?
а) Укрепление дисперсных частиц, с последующим перенесением на фильтр
б) Промывание осадка, перенесенного на фильтр
в) Промывание осадка в стакане с отстаиванием и сливанием жидкости с раствора +

12. В каком из ниже перечисленных методов рабочим раствором является раствор соли ртути?
а) Аргентометрия
б) Роданометрия
в) Меркуриметрия +

13. Какое из ниже приведенных названий не соответствует трилону Б?
а) Хелатон III
б) Комплексон II +
в) ЭДТА

14. Что из перечисленного не является металлоиндикатором?
а) Мурексид
б) Метиленовый голубой +
в) Эрихром чёрный Т

15. Какой из реагентов не используют при щелочном сплавлении?
а) Пиросульфат калия +
б) Едкий натр
в) Кальцинированную соду

16. Что такое маскирование?
а) Осаждение мешающих веществ с последующим отделением осадка
б) Перевод определяемого вещества в более удобную для анализа форму
в) Устранение влияния присутствующих в растворе веществ на определение какого-либо элемента+

17. Какой может быть ошибка определения?
а) Постоянной
б) Временной
в) Систематической+

18. Что такое точность анализа?
а) Близость результатов друг к другу из выборки n
б) Это значение, до которого необходимо округлить полученный результат
в) Это качественная характеристика близости к нулю всех видов ошибок+

19. Что такое воспроизводимость?
а) Эта мера того, как повторяются результаты при многократном проведении анализа+
б) Параметр, характеризующий близость экспериментальных и истинных значений измеряемой величины
в) Это минимальное расхождение между результатами, полученными при испытании одной пробы

20. В каком из случаев используют метод добавок?
а) При больших концентрациях элементов
б) При малых концентрациях элементов+
в) При невозможности использования метода сравнения

II вариант.

1. Как выбрать длину волны при проведении фотометрических определений?
а) Измерения проводят при длине волны, соответствующей максимуму поглощения+
б) Измерения проводят при длине волны, соответствующей минимуму поглощения
в) Измерения проводят при любой длине волны при условии, что прибор измерит данную оптическую плотность

2. В каких координатах строят калибровочный график?
а) Оптическая плотность – длина волны
б) Аналитический сигнал – концентрация+
в) Объем раствора – концентрация

3. Какая из горючих смесей, используемых в атомно-абсорбционной спектроскопии, дает наибольшую температуру?
а) Ацетилен – воздух
б) Закись азота – ацетилен+
в) Пропан – воздух

4. Что определяют методом пламенно-эмиссионной спектрометрии?
а) Содержание тугоплавких элементов
б) Содержание тяжелых металлов
в) Содержание щелочных металлов+

5. На чем основан потенциометрический метод?
а) На измерении разности потенциалов между электродами+
б) На измерении ЭДС
в) На измерении концентрации определяемого иона в растворе

6. Что такое хроматография?
а) Метод определения массы вещества, полученного на погруженном в раствор электроде
б) Метод анализа, основанный на исследовании взаимодействия излучения с атомами и молекулами вещества
в) Метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами подвижной и неподвижной+

7. Фактор пересчета в гравиметрическом анализе – это:
а) пересчет определяемого вещества на сухое состояние
б) сколько граммов определяемого вещества содержится в 1 г осадка+
в) отличие количества полученного осадка от теоретического выхода

8. Какой крепости получится кислота при смешении 2 кг 50% H2SO4 и 1 кг 20%?
а) 40 %+
б) 35 %
в) 45 %

9. Что такое стандартизация раствора?
а) Это установление его точной концентрации+
б) Приготовление раствора из стандарта
в) Установление срока годности раствора

10. Пробу массой m высушили и масса высушенной пробы m1, какой формулой воспользоваться для расчета влаги в %:
а) m1*100/ m
б) m*100/ m1
в) (m – m1)*100/ m+

11. У.Бергман:
а) основатель качественного анализа
б) основатель химической науки
в) основатель количественного анализа
г) предложил колориметрический метод анализа
д) разработал основы систематического анализа катионов металлов+

12. Что такое инструментальные индикаторы?
а) средства качественного определения степени мешающего влияния сопутствующих веществ на определение данного вещества
б) предельная селективность
в) количественная характеристика селективности
г)приборы, фиксирующие рН, окислительно-восстановительный потенциал, электрическую проводимость раствора или другие свойства среды.+

13. Пробоотборным устройством является:
а) биосенсор
б) барометр
в) батометр+
г) фотометр

14. Что из представленного является методом проведения качественного анализа?
а) дробный анализ+
б) гравиметрический метод
в) титрования
г) биохимический

15. Что такое относительная масса структурного элемента вещества, эквивалентная в химической реакций одному атому водорода или одному электрону?
а) молярная атомная масса
б) моль
в) относительная эквивалентная масса (эквивалент)+
г) молярная эквивалентная масса (грамм/эквивалент)

16. Отметьте метод количественного анализа, не используемый в хромотографии:
а) абсолютная калибровка
б) внутренняя нормализация
в) внутренного стандарта
г) метод осаждения+

17. Что служит индикатором в йодометрии?
а) свежеприготовленный 3% раствор гидроксида меди (II)
б) свежеприготовленный 1% раствор уксусной кислоты
в) свежеприготовленный 2% раствор гидроксида кальция (II)
г) свежеприготовленный 1% раствор крахмала+

18. Какое соединение образуется в результате двух процессов комплексообразования и адсорбции в йодометрии?
а) красного цвета
б) синего цвета+
в) зеленого цвета
г) фиолетового цвета

19. Выберите типы стандартных рабочих растворов используют в титриметрическом анализе:
а) вторичный/третичный
б) первичный/третичный
в) первичный/четвертичный
г) первичный/вторичный+

20.Условная или реальная частица, которая может присоединять, высвобождать, замещать один ион водорода в кислотно-основных реакциях или быть эквивалентна одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях это:
а) эквивалент+
б) моль
в) титрант
г) аликвот

Погрешности титрования

Методика титриметрического анализа многостадийна, по­грешности могут возникать на любой стадии её проведения: при из­мерении массы навески, объёма приготовленного раствора или алик­воты, при проведении титрования, обнаружении конечной точки тит­рования. В зависимости от причины возникновения погрешности в титриметрических методах анализа, как и погрешности вообще, могут быть:

К появлению систематических погрешностей в титриметрических методах анализа может приводить:

· использование неверно градуированной посуды;

· неправильная техника титрования (слишком быстрое добавление титранта);

· неточное считывание объёма титранта, израсходованного для титрования;

несовпадение точки эквивалентности и рТ индикатора.

Погрешности, обусловленные несовпадением точки эквивалентности и рТ индикатора, называются индикаторными.

Индикаторные погрешности в кислотно-основном титровании удобно разделить на 4 вида:

Водородная индикаторная погрешность может возникнуть при недотитровании сильной кислоты (в таком случае погрешность отрицательная) либо когда сильная кислота используется в качестве титранта и добавлена в избытке (положительная погрешность).

Если концентрации титруемого вещества и титранта одинаковы, то Vконечн = 2V0, тогда

Гидроксидная погрешность может возникнуть при недотитровании сильного основания (отрицательная погрешность) либо в том случае, когда сильное основание используется в качестве титранта и добавлено в избытке (положительная погрешность).

Кислотная и основная индикаторные погрешности могут быть только отрицательными (если, конечно, исключить гипотетический случай использования слабой кислоты или основания в качестве титранта).

Величина кислотной погрешности представляет собой молярную долю неоттитрованной кислоты.

Если , то

Формула для расчёта основной погрешности выводится аналогичным образом и выглядит следующим образом

или в упрощённом виде

Пример 13.1.Рассчитать систематическую индикаторную погрешность титрования 0,1 М HCl и 0,1 М HCOOH при использовании в качестве титранта 0,1 М NaOH и индикатора метилового оранжевого (рТ = 4).

В случае HCl титрование заканчивается при рН меньшем (4), чем рН в точке эквивалентности (7), поэтому имеет место водородная индикаторная погрешность. Поскольку в конечной точке титрования определяемое вещество будет недотитровано, величина систематической индикаторной погрешности будет отрицательной

При титровании HCOOH в конечной точке титрования будет оставаться неоттитрованная слабая кислота, поэтому в данном случае будет кислотная индикаторная погрешность.

Совершенно очевидно, что метиловый оранжевый не может быть использован для обнаружения конечной точки титрования раствора HCOOH раствором NaOH.

Даже в том случае, если систематическая индикаторная погрешность равна 0 (pHэкв = рТ), всё равно будет иметься случайная погрешность визуального обнаружения конечной точки титрования с помощью индикатора. Вследствие физиологических особенностей нашего зрения рТ индикатора можно определить лишь с неопределённостью примерно ± 0,4 ед. рН. Величина случайной индикаторной погрешности зависит от крутизны скачка титрования — чем она больше, тем случайная погрешность меньше. Индекс крутизны скачка титрования рассчитывается следующим образом:

При титровании слабых кислот (оснований) крутизна скачка титрования меньше, следовательно, случайная индикаторная погрешность больше, чем при титровании сильных кислот (оснований) (рис 13.5). Для 0,1 М сильных кислот и оснований величина случайной индикаторной погрешности составляет ±2×10 -7 . По мере уменьшения силы кислоты (основания) и концентрации случайная погрешность увеличивается.

Рис. 13.5. Влияние крутизны скачка титрования на случайную индикаторную погрешность: 1 – 0,1 М HCOOH; 2 – 0,1 М HCl

В виде полосы показана область неопределённости обнаружения конечной точки титрования для индикатора, имеющего рТ 8

13.6. Некоторые случаи практического применения кислотно-основного титрования в водных растворах

Анализ смеси карбоната и гидроксида, карбоната и гидрокарбоната щелочного металла с применением двух индикаторов

При титровании смеси гидроксида и карбоната щелочного металла, например, NaOH и Na2CO3 и обнаружении конечной точки титрования с помощью фенолфталеина протекают реакции:

NaOH + HCl ® NaCl + H2O

При обнаружении конечной точки титрования с помощью метилового оранжевого реакция взаимодействия гидроксида натрия с кислотой протекает точно также, а карбонат натрия титруется до угольной кислоты. Разность между объёмами раствора титранта, израсходованного для титрования смеси в присутствии метилового оранжевого и фенолфталеина, будет соответствовать протеканию реакции:

Фактор эквивалентности NaHCO3 в данной реакции равен 1. Если принять, что NaHCO3 в исходной смеси не было, то n(NaHCO3) = n0(Na2CO3) и массу карбоната натрия можно рассчитать следующим образом

Для взаимодействия с NaOH, находящимся в анализируемой пробе, будет расходоваться объём стандартного раствора титранта равный VФ – (VМО – VФ) = 2VФ — VМО, поэтому массу NaOH рассчитывают по следующей формуле

Если на титрование смеси щелочи и карбоната с фенолфталеином и метиловым оранжевым затрачивается практически одинаковый объём стандартного раствора титранта, то содержание карбоната в смеси очень мало. Напротив, если объёмы раствора титранта, затраченные для титрования, значительно отличаются, то в анализируемой смеси содержится много карбоната

Анализ смеси гидрокарбоната и карбоната щелочного металла титрованием её раствором сильной кислоты в присутствии двух индикаторов основан на том же принципе, что и анализ смеси гидроксида и карбоната. При титровании смеси с фенолфталеином с титрантом взаимодействует лишь карбонат

С метиловым оранжевым титруются и карбонат и гидрокарбонат. По объёму раствора HCl, затраченному для титрования с фенолфталеином, можно рассчитать содержание Na2CO3 (fэкв = 1), а по разности между объёмом раствора HCl, затраченным для титрования с метиловым оранжевым и удвоенным объёмом, затраченным для титрования с фенолфталеином — содержание NaHCO3:

Чем больше титранта требуется для титрования с фенолфталеином, тем больше карбоната содержится в анализируемой пробе. Если при добавлении к титруемому раствору фенолфталеина последний окрашивается в слабо розовый цвет и для его обесцвечивания требуется лишь несколько капель раствора титранта, то содержание карбоната в пробе очень мало.

Определение азота в органических соединениях по Кьельдалю и ионов аммония

Читайте также:

  1. II. Погрешности измерений, обработка результатов, выбор средств измерений.
  2. Абсолютные и относительные погрешности
  3. Аддитивные погрешности
  4. Анализ составляющих погрешности измерительного канала
  5. Вопрос № 3. Оценка погрешности измерений
  6. Вычисление элементов эллипса погрешности при ОМС по 2-м навигационным параметрам.
  7. Измерения и их погрешности
  8. Индикаторные погрешности
  9. Истинное и действительное значение физической величины. Погрешность результата измерения. Причины возникновения погрешности.
  10. Какие погрешности и почему возникают при нарушении принципа постоянства баз.

Рис. 13.6. Прибор для определения азота в органических соединениях (по ГФ XI) 1 – парообразователь; 2 – колба Кьельдаля; 3 – воронка для ввода щелочи; 4 – брызгоуловитель; 5 – холодильник; 6 — приёмник

Определение азота в органических соединениях методом Кьельдаля проводят следующим образом (устройство прибора показано на рис. 13.6). Точную навеску анализируемого образца помещают в колбу Кьедьдаля и подвергают минерализации с помощью концентрированной серной кислоты, к которой добавлены K2SO4 и СuSO4, а в некоторых случаях ещё и селен или HgO. В процессе окисления органической части молекулы азот восстанавливается до иона аммония. После окончания минерализации к раствору добавляют NaOH. При этом образуется NH3, который отгоняют и поглощают раствором H3BO3 или стандартным раствором сильной кислоты (H2SO4 или HCl). В первом случае при взаимодействии борной кислоты с аммиаком образуется эквивалентное NH3 количество иона BO2 — , который затем титруют стандартным раствором HCl (титрование заместителя). Во втором случае определяют избыток сильной кислоты, не вступивший в реакцию с NH3, титруя раствор стандартным раствором NaOH (обратное титрование).

Обычный метод Кьельдаля используют для органических соединений, содержащих аминный азот (амины, аминокислоты и т.д.). Для определения азота в нитратах, нитритах, нитросоединениях и т.п. необходимо ещё предварительное восстановление данных азотсодержащих групп до иона аммония или аминогруппы.

Методику, похожую на описанную выше, можно использовать также и для веществ, которые легко гидролизуются с образованием аммиака или аминов. Такие вещества не подвергают минерализации, а сразу проводят их щелочной гидролиз. Например, определение азота в соединении (1) требует обязательной минерализации, а для соединения (2) достаточно щелочного гидролиза.

Ион аммония является достаточно слабой кислотой (pKa = 9,24), поэтому его прямое титриметрическое определение при концентрации в водном растворе, например, 0,1 моль/л, невозможно.

Определение борной кислоты

Борная кислота является слабой одноосновной кислотой (pKa » 9,3). Её кислотные свойства обусловлены реакцией:

Борная кислота является слишком слабой для того, чтобы её можно было с удовлетворительной погрешностью оттитровать щелочью в водном растворе. Однако, она может взаимодействовать с органическими веществами, в состав которых входит a-диольная группа (глицерин, глюкоза, фруктоза, маннит, сорбит и др.), с образованием более сильных комплексных кислот (например, у маннитборной кислоты pKa = 5,3). Последние могут быть оттитрованы раствором щёлочи в присутствии фенолфталеина.

Наиболее часто используемым на практике комплексообразователем при определении борной кислоты является глицерин, хотя по сравнению, например, с маннитом или моносахаридами данное вещество является менее активным комплексообразующим реагентом. Кроме того, глицерин очень вязкий и работать с ним неудобно. Глицерин, используемый в лаборатории, может содержать примеси кислот. Перед применением его необходимо нейтрализовать раствором щёлочи до появления слабо-розового окрашивания фенолфталеина.

Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 13 ; Нарушение авторских прав

Источник

Лекция 15. Кислотная и основная индикаторные погрешности титрования

Ключевые слова:показатель титрования индикатора, рН в точке эквивалентности,

кислотная индикаторная погрешность титрования, основная индикаторная

Кислотная погрешность (δHA)вызвана присутствием в растворе недотитрованной слабой кислоты и имеет отрицательное значение. Для вычисления кислотной погрешности составим выражение для константы диссоциации слабой кислоты и преобразуем это выражение:

НА Н + + А —

;

Поскольку НА кислота слабая, концентрация недиссоциированных молекул кислоты — [НА] — практически равна общей концентрации свободной кислоты в растворе. Величина [А − ] равна концентрации полученной соли. В результате нейтрализации 1 моля кислоты образуется 1 моль соли. Следовательно, отношение [НА]/[А − ] можно рассматривать как отношение концентрации неоттитрованной части кислоты к оттитрованной ее части, и оно позволяет оценить величину кислотной ошибки титрования (δНА). Поскольку [Н + ]=10 −р T , а KНА=10 −рК , из приведенного выше уравнения находим

δ

Если титрование необходимо провести так, чтобы индикаторная ошибка титрования не превышала 0,1%, то есть чтобы оставшаяся неоттитрованная кислота составляла не более 0,001 от количества оттитрованной кислоты, нужно, чтобы или .

Значит, в тех случаях, когда применение данного индикатора вызывает возникновение кислотной ошибки титрования, он пригоден только при условии, если величина показателя титрования индикатора рТ не менее, чем на 3 единицы, превышает величину показателя диссоциации кислоты рК.

Например, достаточно точно оттитровать уксусную кислоту (рКкисл=4,73) можно только при применении таких индикаторов, показатель титрования которых рТ≥7,73. Значит, ни метиловый оранжевый (рТ≈4), ни метиловый красный (рТ≈5,5), ни лакмус (рТ≈7) не подходят. Наоборот, фенолфталеин (рТ≈9) можно использовать для титрования уксусной кислоты щелочью.

Величина кислотной погрешности в процентах (%) представляет собой молярную долю неоттитрованной кислоты и может быть рассчитана через соотношение

δНА(%) = .

Основная погрешность титрования(δМеОН) вызвана присутствием в растворе недотитрованного слабого основания, как правило, имеет отрицательное значение. Учитывая диссоциацию слабого основания, составим выражение для константы диссоциации и преобразуем его.

МеОН Ме + + ОН — .

;

δМеОН = .

В конце титрования рН = рТ, а рОН =(14−рТ), и [OH — ] = 10 -(14- pT ) . Следовательно: δ

Достаточно точным титрование может быть при условии, если δМеОН-ошибка равна или меньше величины 10 −3 , то есть если или

. Например, при титровании NН4ОН (рKосн = 4,75) можно применить индикаторы с рТ≤6,25. Следовательно, ни фенолфталеин (рТ≈9), ни лакмус (рТ≈7) не подойдут. Наоборот, метиловый красный (рТ≈5,5) и метиловый оранжевый (рТ≈4) можно использовать для титрования NН4ОН раствором сильной кислоты.

Величина основной погрешности в процентах (δМеОН(%)) представляет собой молярную долю неоттитрованного основания и может быть рассчитана через соотношение

δМеОН(%) = .

Пример 1. Вычислить ошибку титрования 0,1 н. раствора уксусной кислоты 0,1 н. раствором гидроксида натрия с индикаторами: а) метиловым оранжевым; б) фенолфталеином.

Решение. Для определения типа ошибки вычисляем рН раствора в точке эквивалентности: .

А. Титрование с метиловым оранжевым заканчивается при рН≈4. По окончании титрования в растворе будет присутствовать избыточная уксусная кислота СН3СООН. А так как это кислота слабая, она вызовет δНА-ошибку:

δ =5,4.

Это значит, что неоттитрованная часть уксусной кислоты относится к оттитрованной ее части, как 5,4 к 1. Другими словами, из 6,4 части первоначально взятой СН3СООН остаются неоттитрованными 5,4 части. Отсюда легко вычислить δНА-ошибку в процентах, составив пропорцию:

5,4 − х% . Следовательно: δНА(%) = .

Вывод — титровать уксусную кислоту с метилоранжем нельзя. Тот же вывод можно получить без вычислений, применяя соотношение рТ≥(рК+3). Можно использовать индикаторы, для которых рТ≥ (4,76 + 3) = 7,76. Для метилоранжа это условие не выполняется: рТ≈4 − -ошибка:

δ .

Фенолфталеин можно использовать для титрования уксусной кислоты щелочью.

Пример 2. Чему равна индикаторная ошибка титрования 0,1 н раствора NН4ОН 0,1 н раствором НСl с индикаторами: а) фенолфталеином, б) метиловым оранжевым?

Решение. Для определения типа ошибки вычисляем рН раствора в точке эквивалентности: .

А. Титрование с фенолфталеином заканчивается при рН≈9; в растворе по окончании титрования будет некоторый избыток NН4ОН. Поэтому в данном случае возникает δМеОН-ошибка: δ = 0,56.

Следовательно, из 1,56 весовых частей первоначально взятого NН4ОН не оттитрованными остаются 0,56 весовой части. Составим и решим пропорцию:

0,56 — х% Следовательно: δМеОН(%) = .

Индикатор фенолфталеин непригоден для титрования гидроксида аммония сильной кислотой. Тот же вывод получаем при применении соотношения для индикаторов: рТ≤(11−pK) = 11 – 4,76 = 6,24.

Тогда как для фенолфталеина рТ≈9 > 6,24.

Б. В случае титрования NН4ОН с метиловым оранжевым титрование заканчивается при рН≈4,0 вместо рН=5,28. В этом случае возникает δН + -ошибка: δ . Следовательно, индикатор метиловый оранжевый можно использовать для титрования NН4ОН сильной кислотой.

Контрольные вопросы

1.В каком титровании возникает кислотная индикаторная погрешность?

2.В каком титровании возникает основная индикаторная погрешность?

3.Как рассчитывается кислотная индикаторная погрешность?

4.Как рассчитывается основная индикаторная погрешность?

Список рекомендуемой литературы

1. Васильев В.П. Аналитическая химия. Кн. 1. Титриметрические и гравиметрический методы анализа. — М.: Дрофа, 2005. — С. 139 – 140, 149 – 151.

2. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика): учебник для вузов. В 2 кн. Кн. 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа. – М.: Высшая школа, 2001. – С.123 — 125.

Источник

    Ошибки титриметрического анализа также подразделяют на систематические и случайные. Обычно систематические ошибки очень невелики. Причины их будут рассмотрены далее при описании отдельных методов здесь же ограничимся только одним примером. [c.165]

    Опшбки в титриметрическом анализе в зависимости от их происхождения могут быть подразделены на методические ошибки, которые связаны с особенностями метода титрования, и специфические ошибки, связанные с особенностями данного метода. [c.349]

    Присутствие в растворе белковых веществ и коллоидов, а также нейтральных солей обычно тоже влияет на интервал перехода индикаторов и хотя для титрования применяют лишь те индикаторы, у которых так называемые белковая и солевая ошибки невелики, все же при высоких концентрациях белковых веществ или солей в растворах эти ошибки могут стать значительными. Чтобы исключить влияние всех указанных выше факторов на окончательный результат анализа, каждый раз, когда приходится вести титрование при нагревании или в присутствии неэлектролитов, большого количества солей и т. д., следует устанавливать титр рабочего раствора в тех же самых условиях. Это правило является вообще одним из основных в титриметрическом анализе. [c.253]

    Различают прямое титрование, основанное на непосредственном взаимодействии анализируемого вещества и титранта, и обратное титрование, в котором процессу титрования предшествует вспомогательная реакция. Последний метод характеризуется несколько более высокой ошибкой, так как количество измерений при его выполнении возрастает. Для уменьшения суммарной ошибки анализа необходимо, чтобы объем раствора титранта (при выбранной навеске анализируемого вещества) был возможно большим, а ошибка в определении концентрации этого раствора— возможно меньшей. Обычно относительная средняя квадратичная ошибка результатов анализа титриметрическим методом составляет 0,1—0,5%. [c.342]

    Ошибки титриметрического анализа подразделяют на систематические и случайные. Обычно систематические ошибки очень невелики. [c.317]

    Типичной и наиболее широко распространенной методической погрешностью титриметрических методов анализа является индикаторная ошибка. Она возникает при фиксировании конечной точки титрования. [c.64]

    Однонормальные растворы мало пригодны для целей титриметрического анализа как слишком концентрированные. В прибавляемой при титровании ими последней капле раствора содержалось бы, очевидно, довольно много соответствующего вещества, и поэтому так называемая капельная ошибка титрования была бы вел и ка. [c.214]

    В титриметрическом анализе часто встречается методическая ошибка, связанная с добавлением избытка реагента по отношению к теоретическому количеству, необходимому для изменения окраски индикатора, по которой судят о конце реакции. В конечном итоге правильность всего анализа определяется спецификой того самого явления, которое лежит в основе определения. [c.60]

    Ошибки титриметрического анализа могут быть вызваны следующими причинами. [c.322]

    Как будет показано позже, при рассмотрении титрования с внешними индикаторами ошибку, связанную с отбором проб, можно сделать исчезающе малой. Метод равного помутнения, предложенный в 1832 г. Гей-Люссаком, явился одним из первых методов титриметрического анализа. Впоследствии он был нспользован для весьма точного определения атомных весов галогенов и серебра. [c.320]

    Каждому методу анализа присущи свои ошибки, которые могут отсутствовать в других методах. Например, ошибки, связанные с потерей вещества при прокаливании, наблюдаются в гравиметрическом анализе, но их нет в титриметрическом анализе. Ошибки, связанные с применением индикаторов, характерны для титриметрического анализа, но отсутствуют в гравиметрическом анализе. Указание на эти ошибки дано при каждом отдельном методе. Есть ошибки, которые характерны для всех методов количественного анализа. Наиример, взвешивая на аналитических весах, можно всегда сделать ошибку, равную 0,0002 г. В тщательно проводимом анализе неорганических веществ относительная ошибка не должна превышать 0,1%. Поэтому навеска вещества для анализа не должна быть меньше 0,2 г. [c.283]

    В титриметрическом анализе получаются ошибки при отсчетах на градуированной посуде (бюретках). Например, пользуясь бюреткой на 50 мл, при каждом отсчете мы делаем ошибку 0,02 мл. При отсчете объема в 10 мл ошибка не должна превышать 0,2%. Поэтому надо в случае бюреток на 50 мл работать с объемами растворов не менее 20 мл. [c.283]

    Ошибки методические. Эти ошибки зависят от особенностей применяемого метода анализа, например от не вполне количественного протекания реакции, на которой основано определение, от частичной растворимости осадка, от соосаждения вместе с ним различных посторонних примесей, от частичного разложения или улетучивания осадка при прокаливании, от гигроскопичности прокаленного осадка, от течения наряду с основной реакцией каких-либо побочных реакций, искажающих результаты титриметрических определений, от свойств примененного при титровании индикатора и т. д. Методические ошибки составляют наиболее серьезную причину искажения результатов количественных определений, устранить их трудно. [c.48]

    Каждому методу анализа свойственны свои специфические ошибки. Например, в гравиметрическом анализе имеют место ошибки, связанные с потерей вещества при промывании и прокаливании осадков. В титриметрическом анализе — ошибки, связанные с применением индикаторов. Наряду с этим имеются ошибки, свойственные всем или многим методам количественного анализа, [c.303]

    Операции титриметрического анализа также выполняются с некоторыми, хотя и сравнительно небольшими, ошибками. Считают, что всякое титриметрическое определение включает в себя 1) ошибку определения титра раствора 2) ошибку титрования анализируемого вещества. Первая зависит от точности взвешивания стандартного вещества и правильности измерения объема раствора. Вторгся определяется точностью титрования, т.е. правильностью установления точки эквивалентности с помощью индикатора. Например, если капля раствора, прибавляемая к исследуемой жидкости, имеет слишком большой объем, то этим создается вероятность добавить не строго эквивалентное, а большее количество вещества. [c.165]

    Кондуктометрическое титрование расширяет область применения титриметрического анализа, так как благодаря ему становится возможным титрование окрашенных и мутных растворов, когда переход окраски индикатора трудно наблюдать визуально более -точно устанавливается конечная точка при титровании слабых кислот и оснований при кондуктометрическом титровании можно использовать многие реакции осаждения и комплексообразования при анализе смеси веществ повышается точность определений. Относительная ошибка определения находится в пределах 0,1—2% в зависимости от определяемых концентраций. [c.93]

    Ошибки в отсчетах по бюретке являются главным источником ошибок в титриметрическом анализе. Особенно часто подобные ошибки допускают начинающие химики, занимая неправильное положение, при отсчете (рис. 92). Относительная ошибка отсчета, вместо допустимого значения 0,1%, может достигнуть 0,3% ли даже 0,6%. [c.109]

    Индикаторная ошибка. Своеобразным видом методической ошибки титриметрических методов анализа является индикаторная ошибка. Эта ошибка возникает в связи с тем, что индикатор вступает в реакцию взаимодействия с титрантом либо несколько раньше, либо несколько позже точки эквивалентности. Поскольку взаимодействие определяемого компонента и индикаторного вещества -с титрантом подчиняется законам химического равновесия, момент вступления индикатора в реакцию определяется как прочностью обоих образующихся соединений (константой образования), так и соотношением концентраций искомого компонента и индикатора. Из всех этих величин только концентрация индикатора не является закрепленной и может варьироваться в тех или иных пределах. [c.33]

    Другим примером постоянной ошибки служит избыточный объем реагента, необходимый для изменения окраски в титриметрическом анализе. Объем этот обычно мал и не зависит от общего объема реагента, затраченного на титрование. И снова относительная ошибка будет тем выше, чем больше общий объем. Очевидно, одним из путей снижения постоянной ошибки будет выбор разумного количества пробы в соответствии, конечно, с методом анализа. [c.61]

    Достоинства потенциометрического метода анализа. Метод потенциометрического титрования имеет при прочих равных условиях ряд достоинств по сравнению с методами визуального титриметрического анализа он более чувствителен, при его использовании исключается субъективная ошибка определения точки эквивалентности. Метод дает возможность проводить определения в мутных и окрашенных растворах и даже в вязких пастах, где невозможно использование индикаторов, и дифференцированно титровать не анализируемые другими методами многокомпонентные смеси веществ без предварительного разделения. [c.43]

    Преимущества потенциометрического метода титрования. Потенциометрическое титрование при прочих равных условиях имеет ряд преимуществ по сравнению с визуальными титриметрическими методами анализа. Метод потенциометрического титрования более чувствителен, при использовании его исключается субъективная ошибка, возникающая при визуальном нахождении момента завершения химической реакции, т. е. конечной точки титрования. Этот метод дает возможность определять вещества в мутных и сильно окрашенных растворах, дифференцированно (раздельно) титровать компоненты смесн веществ в одной и той же порции раствора и, наконец, автоматизировать процесс титрования, так как измеряемой величиной является электрический параметр. [c.37]

    При определении содержания добавочных компонентов допустима большая ошибка определения [а = 2. .. 5. ..10% (отн.)], особенно при определении небольших содержаний (<10″ %). Вследствие таких требований к точности определения основных и добавочных компонентов для определения первых применяют преимущественно химические методы анализа, для вторых — физико-химические методы. Из химических методов большое применение, благодаря их быстроте, находят титриметрические методы с различными способами определения точки эквивалентности. При особо высоких требованиях к точности прибегают к гравиметрическим методам анализа. Среди физико-химических методов определения добавочных компонентов особенно широкое применение нашли электрохимические методы анализа (полярография, кулонометрия) и оптические (фотометрия). При определении не очень малых количеств элементов (>1%) применяют также различные варианты объемных методов анализа. [c.399]

    Систематические ошибки. Систематические ошибки обусловливаются многими причинами. К ним относятся, например, ошибки, зависящие от особенностей метода анализа. Используемые конкретные реакции данного метода могут протекать не вполне количественно, что связано с обратимостью химических процессов. Вместе с осадком могут соосаждаться и посторонние римеси, увеличивая массу осадка. Осадки даже наименее растворимые имеют какую-то частичную растворимость, что уменьшает массу осадка. Осадки могут частично разлагаться при прокаливании, впитывать водяные пары или поглощать газы из атмосферы. В растворе могут происходить побочные реакции. В титриметрических методах некоторые ошибки связаны с используемым индикатором и т. п. К этому типу ошибок относятся ошибки, связанные с личными качествами самого аналитика. Например, не все способны точно уловить момент перемены окраски раствора в процессе титрования, не всегда точно улавливаются мелкие деления на шкале приборов. Иногда [c.215]

    В вычислении результатов титриметрических определений наименее точная цифра — число миллилитров титрующего раствора, израсходованного на титрование. Поскольку сотые доли миллилитра отмечаются лишь приблизительно, можно принять, что максимальная ошибка отмеривания не менее 0,02 мл. Ошибка от натекания также равна 0,02 мл. Таким образом, общая ошибка может доходить до 0,04 мл . При общем расходе титрующего раствора 20 мл это составит 0,2% отн. Отсюда следует, что, беря для анализа 1 г, вполне можно проводить отвешивание с точностью до 1 мг это дает относительную ошибку в 0,5 мг, или 0,05%. Если на титрование расходуется меньше 20 мл [c.11]

    Ошибки эталонов и стандартов. Определение содержания отдельных компонентов во многих методах химического анализа опосредовано через применение разного рода стандартов и эталонов. Таковы методы фотометрического, эмиссионного спектрального, атомно-абсорбционного, газохроматографического анализов, полярографические, амперометрические, кон-дуктометрические, радиохимические и многие другие методы. В последнее время в титриметрических методах получили [c.35]

    Преимущества метода кулонометрического титрования также ощутимы в тех случаях, когда для проведения анализа требуется малое количество реагента. Регулируя силу тока, можно легко и с высокой точностью вводить в раствор небольшие порции реагента, тогда как в классических титриметрических методах дозирование малых объемов даже сильно разбавленных растворов приводит к значительным ошибкам. [c.43]

    Систематические ошибки. Систематические ошибки обусловливаются многими причинами. К ним относятся, например, ошибки, зависящие от особенностей метода анализа. Используемые конкретные реакции данного метода могут протекать не вполне количественно, что связано с обратимостью химических процессов. Вместе с осадком могут соосаждаться и посторонние примеси, увеличивая массу осадка. Осадки даже наименее растворимые имеют какую-то частичную растворимость, что уменьшает массу осадка. Осадки могут частично разлагаться при прокаливании, могут впитывать водяные пары или поглощать газы из атмосферы. В растворе могут происходить побочные реакции. В титриметрических методах ошибки могут быть связаны с используемым индикатором и т. п. К этому типу ошибок относятся ошибки, связанные с личными качествами самого аналитика. Например, не все могут точно уловить момент перемены окраски раствора в процессе титрования, не всегда точно улавливаются мелкие деления на шкале приборов. Иногда учащиеся ориентируются на определенные данные или на цифры, которые получают работающие рядом, а не на свои собственные. Это так называемые психологические ошибки, зависящие от настроения самого исполнителя. [c.227]

    Малые количества углекислоты (несколько ч. на млн.) определить очень трудно, так как в воздухе содержится значительное количество СО2. Поэтому химический анализ связан с трудностью определения поправки холостого опыта. Вследствие того, что аммиак и С02 образуют химическое соединение, обычные методы газового анализа «здесь оказываются неприемлемыми. В работе [443] предложен титриметрический метод определения СО2 в безводном аммиаке, основанный па связывании углекислоты в виде карбамата аммония, отделении аммиака отгонкой при комнатной температуре, обработке остатка разбавленной серной кислотой, поглощении выделяющейся СО2 гидроокисью бария и титровании избытка последнего щавелевой кислотой. Этим методом при содержании углекислоты 0—50 ч. на млн. абсолютная ошибка равна 1,5 ч. на млн. [c.257]

    На результат анализа могут оказывать влияние и случайные ошибки. Чтобы устранить их, титриметрическое определение повторяют несколько раз и берут среднее из них. Однако, вычисляя средний результат, допускают отклонения не более 0,3%. Результаты определений, отличающиеся на большую величину, отбрасывают при вычислении среднего арифметического. Например, если в четырех определениях нормальности раствора едкого натра были получены величины 0,1134, 0,1135, 0,1142 и 0,1136, то число 0,1142 отбрасывают, оно отличается от наименьшего числа 0,1134 на 0,8%. Из остальных величин берут среднее арифметическое. [c.318]

    Весьма важное значение имеет правильное вычисление результатов титриметрического анализа. Все вычисления рекомендуется выполнять со всей тщательностью и внимательно, так как правильные результаты титрования из-за ошибок в расчетах дают неверный результат. Всякое определение включает два рода ошибок ошибку в концентрации титрующего раствора и ошибки титрования определяемого вещества. Эти ошибки компенсируются в том случае, если концентрация титруюшего раствора установлена в тех же условиях, что и титрование анализируемого образца. Влияние случайных ошибок можно устранить, повторяя титрование несколько раз. Отклонение от среднего результата не должно превышать 0,3% относительных. Поэтому отсчеты объемов по бюретке необходимо вести с точностью до 0,02— 0,03 мл. Например, три последовательных титрования дают 25,06 25,03 25,03 мл. Средний результат титрования должен быть записан в виде 25,04 мл. Если отклонения превышают допустимую величину, то такие результаты титрования не должны приниматься во внимание при вычислении среднего результата. Для повышения точности измерения объема применяют бюретки малого диаметра или весовые бюретки. [c.351]

    Проведенный выше раэбор систематических ошибок хими-t e Koro аяализа не претендует на исчерпывающую полноту. Из рассмотрения исключены некоторые виды ошибок, например, ошибка натекания и капельная ошибка в титриметрических методах анализа. Некоторые виды систематических ошибок только упомянуты. Основное внимание и наибольшее количество примеров посвящено ошибкам традиционных методов гравиметрического, титриметрического и фотометрического анализов. Такой стиль изложения оправдан целью данного раздела—дать общее представление о систематических ошибках химического анализа, способах их обнаружения и оценки и методах их уменьшения. Детальный разбор всех известных источников ошибок должен входить как составная часть в теорию и практику каждого отдельного метода химического анализа, ибо каждому методу присущи свои специфические ошибки». Удачным примером в этом плане может служить руководство по (фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа М. И. Булатова и И. П. Калин-кина (Л, Химия , 1976, 376 с.), где этому вопросу уделено большое внимание. Однако сказанное в равной мере относится и к любым другим химическим и физическим методам, [c.48]

    В качестве титруюш его раствора при аналогичном определении может быть использован метапериодат [1176]. В работе [59] проведено титриметрическое определение ртути нри осаждении ее перйодатом калия в виде Hg5(100)2, растворении осадка в кислоте и иодометрическим титровании. При определении от 0,2 до 0,02 г Hg(II) ошибка равна +0,2%. Для анализа соединений Hg(II) можно также использовать данный метод, предварительно восстановив Hg(II) до Hg(I). [c.90]

    Элементный бром в водах определяют титрованием раствором соли Мора по N,N-диэтил- г-фeнилeндиaминy [739, 741] согласно описанию на с. 76. Для его определения в водных растворах рекомендованы экстракционные методы с фотометрическим и титриметрическим окончанием [157]. Они требуют небольшого расхода времени, но ошибки анализа достигают 20—50%. Для качественного определения брома можно применять реакции, рассмотренные в главе III. [c.179]

    Для анализа производственных вод применяется титриметрический метод определения сульфидов и цианидов потенциометрическим титрованием, разработанный в ВУХИНе [ 1 ]. Данный метод значительно сокращает время анализа, количество реактивов. Время определения составляет 10—15 мин, ошибка — 1 — 2 % (отн.) (химические методы требуют [c.59]

    К ошибкам этого же типа в значительной мере можно отнести также индикаторные ошибки в титриметрических методах, поскольку во многих случаях их можно предрассчитать. В какой-то мере возможна приближенная оценка отдельных видов методической ошибки и в других методах химического анализа. Однако обычно методические ошибки включают в себя отдельные слагаемые, обусловленные не только неполнотой протекания равновесных процессов или параллельным протеканием сопроцессов , но и неравновесностью отдельных стадий химико-аналитических процессов, т. е. связанные с кинетическими факторами. [c.25]

    При титровании следовых количеств хлорид-ионов возможна ошибка за счет реакции НС1 с СО,. Такую ошибку можно корректировать введением поправки [720]. Ошибку титрования увеличивает скоагулировавшийся осадок. Поэтому для предотвращения коагуляции к концентрированным растворам хлоридов лития,, натрия, калия, магния, кальция добавляют 5—10 мл 0,1%-ного раствора агар-агара. В качестве титранта используют 0,01— 0,1 N AgNOg (чаще всего 0,05А ). Метод Мора применяют в основном для анализа вод [633, 771]. В настоящее время он все больше вытесняется другими титриметрическими методами, исключающими использование серебра. Ограничивает также применимость этого метода необходимость проведения анализа в нейтральной срвде, что исключает присутствие в ана.иизируемых объектах тяжелых металлов. Поэтому гораздо чаще применяют метод Фоль-гарда, позволяющий проводить титрование в кислой среде. [c.36]

    Большинство методов количественного ультрамикрохимического анализа основано на измерении какого-либо параметра, функционально связанного с массой. Это, прежде, всего, титриметрические и фотометрические методы. Важным преимуществом физико-химических методов является то, что при их использовании нет необходимости брать навески на высоко точных и чувствительных ультрамикровесах, так как микронавеска может быть взята и отбором аликвотной части раствора. При анализе жидкостей измеряют объем, взятый для анализа. В физических методах, как, например, эмиссионном спектральном, рентгеноспектральном, масс-спектральном анализе навески нЗ микровесах вообще не берут. Конечно, и в этих методах точность анализа зависит во многом от погрешности приборов. Во всяком случае в ультрамикроанализе, так же как и в микроанализе, случайные ошибки приборов составляют, по крайней мере, треть погрешности, вызываемой химическими факторами [c.183]

    Анализ сплавов никеля. Предложено несколько методов, в зависимости от определяемых количеств вольфрама. Титриметрический метод [746] применяют для определения 0,5—5% W из навески 0,1 г сначала восстанавливают W(VI) до W(III) свинцом, затем вводят избыток Fe(III), восстановленное железо оттитровывают К2СГ2О7. Для определения 0,04—5% W разработан [153] экстракционно-фотометрический метод с помощью роданида и хлорида N,N N»-тpифeнилгyaнидиния. При определении 0,05 — 1,0% W и 1—5% W ошибка определения составляет соответственно + 10% и + 2—5%. Флуориметрический метод [561] позволяет определять 0,5—3% W из навески 0,05—0,1 г. [c.178]

    Для определения сантимиллиграммовых количеств азота в органических соединениях предложен титриметрический метод, состоящий в разложении вещества серной кислотой в запаянной кварцевой трубке при нагревании, пропускании реакционной смеси через ионообменную смолу основного характера и титровании образовавшегося NH4OH раствором HGIO4 с потенциометрической регистрацией КТТ [782]. Продолжительность анализа 12 мин. Определяемый минимум 30 мкг N. Абсолютная ошибка +0,25%. Металлы мешают определению. [c.182]


Курс аналитической химии Издание 5 (1982) — [

c.98

,

c.295

]

Курс аналитической химии Кн 2 Издание 4 (1975) — [

c.98

,

c.301

]


  • Как снять ошибки на bmw
  • Как смотреть ошибки на эбершпехер
  • Как снять ошибки гидроника
  • Как смотреть ошибки на шевроле авео т300
  • Как снять ошибки ваз 2110