Избранные методы редоксиметрии: хроматометрия, бромид-броматометрия, нитритометрия и др.

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство общего и профессионального образования

Свердловской области

ГБОУ СПО СО «Екатеринбургский химико-механический техникум»

РЕФЕРАТ

На тему: «Избранные методы редоксиметрии: хроматометрия, бромид-броматометрия, нитритометрия и др.»

Екатеринбург 2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Сущность редоксиметрии и методы редоксиметрии

3. Индикаторы. Кривые титрования

4. Хроматометрия

5. Броматометрия

6. Бромид-броматометрия

7. Иодометрия

8. Перманганатометрия

9. Нитритометрия

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Тема данного реферата: «Избранные методы редоксиметрии». Всего в редоксиметрии применяют 50 методов. На сегодняшний момент используют 8 из них. Поэтому, цель моего реферирования ознакомиться с избранными методами редоксиметрии: Хроматометрия, Броматометрия, Бромид-Броматометрия, Иодометрия, Перманганатометрия, Нитритометрия. Для достижения данной цели предполагается поиск литературы, её анализ и последовательное изложение материала по этим разделам.

Основателем этих методов анализа принято считать французского химика-технолога Франсуа А. Декруазиля (1751-1825). В 1787-1788 гг. он предложил титрование сернокислым раствором индиго (красителя, способного восстанавливаться) растворов, с помощью которых отбеливали ткани. редоксиметрия химический титрование окислительный

Важный вклад в развитие редоксиметрии внесли также химики: немецкий - Карл Шварц и французский - Фредерик Маргерит. Первый в 1853 г. предложил титровать йод тиосульфатом, второй в 1846 г. предложил метод перманганатометрии. При титровании в методах окисления-восстановления происходят окислительно-восстановительные реакции.

В качестве рабочих растворов в этих методах применяют растворы самых разнообразных окислителей и восстановителей.

1. СУЩНОСТЬ РЕДОКСИМЕТРИИ И МЕТОДЫ РЕДОКСИМЕТРИИ

Редоксиметрия (оксидиметрия), группа методов количественного химического анализа, основанных на применении окислительно-восстановительных реакций. Современная редоксиметрия разделяется (по названию химических соединений, содержащихся в стандартных растворах) на ряд методов: иодометрия (йод или тиосульфат натрия), перманганатометрия (перманганат калия), хроматометрия (бихромат калия), броматометрия (бромат калия), титанометрия (хлорид или сульфат трёхвалентного титана), цериметрия (сульфат четырёхвалентного церия) и др. Для установления конечной точки титрования (точки эквивалентности) обычно в Редоксиметрии. используются специфические индикаторы: в йодометрии -- крахмал, в хроматометрии -- дефениламин, в цериметрии -- ферроин и т.д. Применение потенциометрии для установления точки эквивалентности значительно расширяет область оксидиметрических определений. Число методов Редоксиметрии продолжает увеличиваться за счет применения новых реагентов: калия гексацианоферриата, аскорбиновой кислоты, ацетада свинца (IV), гипогалогенидов и др. Редоксиметрия широко применяется для анализа неорганических и органических веществ и является наиболее распространенным видом титриметрических определений. В титриметрических методах этого типа используются реакции окисления-восстановления, сопровождающиеся переносом электронов от одних частиц (молекул, ионов) к другим. При протекании этих реакций меняются окислительно-восстановительные потенциалы реагирующих веществ.

Из большого числа окислительно-восстановительных реакций для химического анализа используют только те реакции, которые:

ь протекают до конца;

ь проходят быстро и стехиометрично;

ь образуют продукты определенного химического состава (формулы);

ь позволяют точно фиксировать точку эквивалентности;

ь не вступают в реакцию с побочными продуктами, присутствующими в исследуемом растворе.

Наибольшее практическое применение нашли методы титрования с применением в качестве титрантов растворов окислителей. Такие методы титрования иногда называют оксидиметрией.

Для расчетов в титриметрических методах с использованием окислительно-восстановительных реакций необходимо знать молярные концентрации и массы эквивалентов.

Эквивалент вещества (молекулы, атома, иона) в реакциях окисления-востановления - условная частица, приходящаяся на один принятый или отданный электрон.

Молярная масса эквивалента вещества - масса одного моля эквивалентов этого вещества.

Разберем подробно несколько методов редоксиметрии:

· Хроматометрия. Определение основано на использовании растворов дихромата или хромата калия K₂Cr₂O₇, а иногда триоксида хрома.

Конечную точку титрования устанавливают с помощью внутренних окислительно"восстановительных индикаторов, реже - с помощью внешних индикаторов, например, AgNO₃, K₃[Fe(CN)₆], образующих окрашенные осадки с избытком титранта, или по появлению окраски ионов Cr^VI. Дихроматометрию применяют для определения Fe^II, Te^IV, W^III, Mo^III, Sn^II, Ti^III,V^IV, SO₃²-, Fe(CN)₆⁴-, органических веществ (гидрохинона, аскорбиновой кислоты и др.).

· Броматометрия. Метод основан на использовании реакций окисления раствором бромата калия KBrO₃ в кислой среде. Конечную точку титрования устанавливают с помощью окислительно-восстановительных индикаторов по появлению желтой окраски брома, образующегося при взаимодействии избытка BrO₃^- в кислой среде, а также потенциометрически или фотометрически. Используют для анализа непредельных органических соединений по реакции с бромом (бромное число).

· Нитритометрия. За основу метода взяты окислительно-восстановительные, диазотирующие и нитрозирующие свойства NaNО₂ (в кислой среде).

· Бромид-броматометрия. Применяется смесь бромида и бромата калия в кислой среде.

· Иодометрия. Используют либо прямое тирование раствором иода, либо косвенное титрование тиосульфатом после реакции аналита с иодидом калия.

· Перманганатометрия. Перманганат калия - один из наиболее широко применяемых стандартных окислителей. Разнообразие возможных продуктов реакции может иногда приводить к неопределенности стехиометрии окисления перманганатом. К тому же его растворы не очень устойчивы, разложение растворов ускоряется на свету, при нагревании, под действием кислот, оснований ионов марганца(II) и диоксида марганца. В связи с этим часто используют обратное титрование с перманганат"ионом. Перманганатометрию применяют для определения широкого круга восстановителей неорганического и органического происхождения. В качестве титранта используют перманганат калия (при прямом титровании) либо соль Мора для титрования избытка перманганата калия с аналитом (при обратном титровании).

2. ИНДИКАТОРЫ. КРИВЫЕ ТИТРОВАНИЯ

Кривая титрования

Кривые титрования в методе редоксиметрии представляют собой графическое изображение изменения окислительно-восстановительного потенциала системы Eh-раствора в процессе титрования в зависимости от количества добавленного титранта (окислителя или восстановителя).

При титровании изменяется соотношение окисленной и восстановленной форм определяемого вещества и титранта, поэтому потенциалы редокс-пар рассчитывают по уравнению Нернста:

Расчет ведут по потенциалу той окислительно-восстановительной пары, компоненты которой находятся в избытке в данный момент титрования и концентрация которых легко может быть вычислена.

До точки эквивалентности потенциал рассчитывают по потенциалу пары определяемого вещества, а после точки эквивалентности - по системе титранта.

В точке эквивалентности потенциал системы определяется присутствием окислительно-восстановительных пар как определяемого вещества, так и титранта.

Поэтому потенциал в точке эквивалентности, Еhэкв( Е), можно рассчитать по уравнению, полученному суммированием уравнений потенциалов обеих пар при условии равенства в точке эквивалентности концентраций окисленных и восстановленных форм окислителя и восстановителя:

Расчет кривых титрования проводят для нахождения скачка титрования с целью выбора подходящего редокс-индикатора. Правильно выбранным индикатором является тот индикатор, у которого потенциал перехода окраски находится в пределах скачка титрования.

Скачок титрования в окислительно-восстановительном титровании - это резкое изменение потенциала окислительно-восстановительной системы в пределах допустимой погрешности измерения определяемого вещества.

Общий вид кривой титрования:

В начале титрования кривая изменяется плавно, а вблизи точки эквивалентности наблюдается резкое изменение потенциала. По резкому скачку кривой титрования устанавливают точку эквивалентности, которая не всегда лежит на середине скачка. Характер кривых титрования в окислительно-восстановительном титровании не зависит от разбавления раствора, если стехиометрические коэффициенты у окислителя и восстановителя одинаковы. Величина скачка титрования зависит от разности стандартных окислительно-восстановительных потенциалов редокс-пар, участвующих в реакции.

Область скачка на кривой окислительно-восстановительного титрования можно значительно расширить, регулируя кислотность среды, используя процессы комплексообразования или образования малорастворимых соединений, т. к. в этих случаях изменяется концентрация окисленной или восстановленной форм соответствующих редокс-пар. Существует несколько видов кривых титрования: интегральная форма, дифференциальная форма (первая производная и вторая производная):

В титриметрических методах, основанных на проведении реакции окисления-восстановления, для обнаружения конечной точки титрования используют разные приемы:

· Исчезновение или появление окраски титранта или титруемого вещества

· Специфические и окислительно-восстановительные индикаторы

· Инструментальные методы (например потенциометрическое титрование)

Так при титровании раствора KMnO₄ окончание титрования определяют по появлению розового окрашивания при появлении одной лишней капли избытка титранта.

В качестве специфического индикатора отметим, например, крахмал, образующий с иодом темно-синее соединение.

Окислительно-восстановительные (редокс-) индикаторы - в основном органические соединения, способные к окислению или восстановлению. Их окисленная и восстановленная формы имеют разные окраски. Индикаторами этого типа являются, например, дифениламин, фенилантраниловая, салициловая кислоты и др. Перемена окраски таких индикаторов зависит от окислительно-восстановительного потенциала титруемых растворов. Например, к редокс-индикаторам относят дифениламин NH(C₆H₅)₂, который окисляется KMnO₄, K₂Cr₂O₇, KClO₃, KNO₃ и другими окислителями. При окислении дифениламин из безцветного переходит в фиолетовое соединение - дифенилбензидин:

Измение окраски происходит при определенном окислительном потенциале (ц^_ = + 0,76 В). Дифениламин при ц = + 0,73 В бесцветен, при ц = + 0,79 В он преходит в дифенилбензидин (фиолетовый). Превращение окисленной формы индикатора в восстановленную и обратно можно выразить уравнением

Ind_ок+ne^- > Ind_вос.

К этой системе можно применить уравнение Нернста:

Где ц^_ - стандартный редокс потенциал данной пары, т.е. потенциал, соответствующий случаю, когда [Ind_ок=[ Ind_вос].

Окраска индикатора при переходе одной формы в другую заметна тогда, когда после прибавления любого окислителя или восстановителя установится соотношение концентраций формы индикатора окисленной и восстановленной в 10 раз больше или меньше.

Следовательно, интервал перехода окраски индикатора (рТ)

Например, при использовании индикатора дифениламина, для которого ц^_ = + 0,76 В, n=2 - область перехода лежит в пределах от +0,73 В до +0,79 В, что определяется уравнениями:

При потенциалах меньше +0,73 В преобладает восстановленная форма индикатора (дифениламин) и раствор остается бесцветным. При ц= +0,79 и более преобладает окисленная форма (дифенилбензидин) и раствор имеет интесивную фиолетовую окраску.

В пределах от +0,73 до +0,79 В наблюдается постепенный переход окраски в фиолетовую.

Для титрования подбирают такой индикатор, у которого область перехода совпадает со скачком потенциала кривой титрования. Если этого не наблюдается,например при титровании которого от Е=+0,0944 В до Е=+1,3026 В, то связывают ионы железа в прочный комплес с фосфат- или фторид-ионами. Этим приемом понижают потенциал начала скачка титрования так, чтобы интервал перехода окраски дифениламина находился в области скачка потенциала на кривой титровая.

В настоящее время уже известно много новых редокс-индикаторов с различными ц^_: метиленовый синий (ц^_ = + 0,53 В), дифениламиноазосульфоновая кислота (ц = + 1,084 В), ферроин (ц^_ = + 1,14 В в 1М растворе H₂SO₄ ) и т.д.

Окислительно-восстановительные индикаторы имеют ряд недостатков. Их применение зависит от определенного значения рН раствора, изменение окраски идет медленно, часто образуются промежуточные соединения.

3. ХРОМАТОМЕТРИЯ

В основе метода лежит окисление растворов восстановителей дихроматом калия K₂Cr₂O₇:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ - 6e >2Cr³⁺ + 7H₂O

При взаимодействии с восстановителем дихромат-ион C₂O₇^2- принимает 6 электронов и переходит Cr³⁺. Восстановление Cr₂O₇^2- -ионов проходит в кислой среде, поэтому хроматометрией можно определять восстановители, определяющиеся в перманганатометрии.

Преимущества хроматометрического метода:

1. Дихромат калия легко получается в химически чистом виде при перекристаллизации его из водного раствора. Просушивают его в сушильном шкафу при температуре 150^_С. Поэтому стандартный раствор можно приготовить, растворив точную навеску в точном объеме воды, т.е. в мерной колбе;

2. Раствор дихромата калия очень устойчив и не меняет своей концентрации даже при кипячении подкисленного раствора. Раствор дихромата калия может длительно храниться в закрытом сосуде;

3. Дихромат калия не окисляет хлорид-ионы в обычных условиях, что дает возможность вести титрование в присутствии хлороводородной кислоты.

В отличие от перманганатометрии, где титрование перманганатом проводится без индикатора, при титровании исследуемого раствора дихроматом калия необходим индикатор, в качестве которого используют дифениламин, который при незначительном избытке раствора K₂Cr₂O₇ окрашивается в интенсивно синий цвет.

При определении Fe²⁺ дихроматом калия в растворе накапливаются ионы Fe³⁺, повышается окислительно-восстановительный потенциал системы Fe³⁺ Fe²⁺ и дифениламин окисляется, что мешает точному определению.

Для понижения окислительно-востановительного потенциала системы Fe³⁺ Fe²⁺ при титровании прибавляют фосфорную кислоту H₃PO₄, которая образует с ионами Fe³⁺ прочный комплекс [Fe(PO₄)₂]^3-,не имеющий окраски. Такое титрование проводится в присутствии дифениламина и хлороводородной кислоты.

4. БРОМАТОМЕТРИЯ

В качестве окислителя в Редоксиметрии часто применяют бромат калия.

Броматометрия, титриметрический метод определения восстановителей, а также органических соединений, вступающих с бромом в реакции присоединения или замещения. Основана на применении солянокислого раствора КВrО₃ с известным титром. При титровании восстановителей бромат превращается в бромид по схеме:

BrO₃^-+6H⁺+6e>Br^-+3H₂O

(стандартный электродный потенциал + 1,45 В). Для ускорения процесса анализируемые растворы иногда нагревают до 40-70°С или добавляют к ним катализаторы, напр. соли Hg(II), Mn(II). Конечную точку титрования устанавливают с помощью окислительно-восстановительных индикаторов (метилового оранжевого, метилового красного, нафтофлавона, хинолинового желтого и др.), по появлению желтой окраски брома, образующегося при взаимодействии избытка ВrО3- с Вr-, а также потенциометрически или фотометрически. Метод применяют для определения восстановителей - As(III), Sb(III), 71(1), Sn(II), Cu(I), Fe(II), H2O2, гидразина, гидроксиламина, тиомочевины, аскорбиновой и щавелевой кислот и других. Нитрование органических соединений ведут при избытке КВr, который предварительно добавляют в раствор титранта (бромид-броматная смесь) или в анализируемый раствор. При этом с определяемым веществом взаимодействует бром, образующийся из ВrO3- и Вг~ по уравнению:

BrO₃^- + 5Вr ^- + 6Н⁺= ЗВr₂ + ЗН₂О

Поэтому, этот вариант броматометрии (называется также бромид-броматометрией) иногда относят к бромометрии, то есть к методу, основанному на применении стандартного раствора Вг₂. Если органическое вещество медленно взаимодействует с выделяющимся Вr₂, к анализируемому раствору прибавляют избыток бромид-броматной смеси и подкисляют; после завершения бромироваия избыток Вr₂ оттитровывают раствором Na₂S₂O₃ в присутствии KI и крахмала в качестве индикатора или определяют обратным арсенитометрическим методом. Последний основан на окислении AsO2- по схеме:

AsO₂^- + ЗН₂О - 2е =AsO₄^3- + 4H⁺

(стандартный электродный потенциал -- 0,56 В). В этом случае к анализируемому раствору, содержащему свободный бром, добавляют стандартный раствор NaAsO2, избыток которого оттитровывают броматом в присутствии метилового оранжевого или метилового красного. Иногда для определения избытка брома к раствору добавляют избыток KI и оттитровывают выделившийся иод раствором Na2S2O3. Бромид-броматометрию применяют для определения фенола, крезола, анилина, резорцина, салициловой кислоты, 8-гидроксихинолина, ненасыщенных соединений, а также для косвенного определения катионов Al, Mg, Mn(II), Ca, Ni, Co, Cu(II), Cd, Fe(III), La(III) и других, образующих с 8-гидроксихинолином нерастворимые в воде комплексные соединения, которые отделяют, растворяют в кислоте и оттитровывают выделившийся 8-гидроксихинолин.

5. БРОМИД-БРОМАТОМЕТРИЯ

При выполнении определений бромид-броматным методом для титрования применяют смесь бромата с бромидом (KBrO₄+KBr). В результате происходящей между ними реакции в кислом растворе выдеяется бром, который в момент выделения бромирует органические соединения, находящиеся в титруемом растворе:

HBrO₃+5HBr > 3Br₂+3H₂O

Бромид-броматным методом определяют фенол, анилин и другие окси-би аминопроизводные бензола. Если к определяемому фенолу добавить KBr, создать кислую среду и титровать броматом, то весь выделяющийся бром будет вступать в реакцию с органическим соединением:

Как видно из уравнения, одна молекула фенола реагирует с шестью атомами брома. Следовательно, эквивалент фенола равен М/6.

6. ИОДОМЕТРИЯ

Кроме перманганата, в качестве окислителя в редоксиметрическом методе объемного анализа широко применяют иод:

I₂+2e^- 2I^-

Из этого уравнения видно, что каждый атом иода присоединяет один электрон и, следовательно, эквивалент иода равен его атомной массе - 126,90.

Йодометрия основана на окислительно-восстановительной реакции:которая в зависимости от природы анализируемых веществ и условий проведения может протекать как в прямом, так и обратном направлении. При определении восстановителей используют прямую реакцию:

В этом случае объем анализируемого раствора, к которому добавлено несколько капель индикатора (раствор крахмала), титруют рабочим раствором йода известной концентрации до появления синей окраски. Изменение окраски указывает на то, что весь определяемый восстановитель окислился. При определении окислителей используют обратную реакцию:

В этом случае анализируемый раствор подкисляют и добавляют к нему значительный избыток раствора йодида калия. Выделившийся при этом йод в количестве, эквивалентном определяемому окислителю, титруют рабочим раствором тиосульфата натрия, концентрация которого известна. Перед концом титрования (титруемый раствор окрашен йодом в слабый желтый цвет) к раствору добавляют несколько капель раствора крахмала и титрование продолжают до исчезновения синей окраски. Тиосульфат реагирует с йодом по уравнению:

2Na₂S₂O₃ + I₂ = 2NaI + Na₂S₄O₆.

Нормальную концентрацию (H) анализирующего вещества вычисляют по формуле:

,

где Hp -- нормальная концентрация рабочего раствора, V -- объем анализируемого раствора, Vp -- объем рабочего раствора, пошедший на титрование.

Нормальный потенциал системы I₂/2I^- много ниже потенциала системы MnO₄/Mn²⁺ и составляет только +0,53 В, вследствие чего иод окисляет гораздо меньшее число восстановителей по сравнению с перманганатом (в кислой среде).

Приведенная реакция обратима, и направление ее определяется условиями, в которых она протекает. Элементный иод проявляет окислительные свойства в средах близких к нейтральной. Наоборот, в кислой среде большинство окислителей окисляет I^- -ион до иода.

В кислых растворах, особенно под воздействием света, иодиды окисляются даже кислородом воздуха, что часто является причиной значительных ошибок.

Необходимо отметить, что в соответствующих условиях как I^- -ионы, так иод могут быть окислены до более высоких степеней окисления. Так, в щелочной среде иод легко самоокисляется до IO₃^-.

Метод иодометрии применяют для определения восстановителей путем окисления их раствором иода, окислителей, используя метод замещения, и сильных кислот на основе реакции

IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ = 3I₂ +3H₂O

В иодометрии применяют специфический индикатор - крахмал, весьма чувствительный к иоду, но не к иодид-ионам. Момент окончания титрования определяют благодаря этому очень точно. В качестве стандартных растворов используют растворы иода и тиосульфата. Первичным стандартом растворов тиосульфата является дихромат калия.

Иодометрия широко применяется в медицине( в лабораторной диагностике и анализе лекарственных препаратов), в промышленности (при анализе металлов и сплавов, полимерных материалов, пищевых продуктов) в санитарных и экологических службах (при анализе питьевых вод и вод хозяйственно-бытового назначения).

7. ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИЯ

В основе метода лежит окисление растворов восстановителей перманганатом калия KMnO₄.

Перманганатометрия - один из методов оксидиметрии, где в качестве титранта используется перманганат калия.

Титрант - раствор перманганат калия нельзя приготовить, исходя из точной массы вещества, т.к. KMnO4 всегда содержит примеси оксида марганца(IV) (продукт, образующийся при окислении органических веществ из окружающей среды). Поскольку оксида марганца(IV) катализирует реакцию восстановления перманганат иона, особое значение приобретает правильное приготовление раствора перманганат калия. Титрант готовят приблизительной, несколько больше заданной концентрации, выдерживают в течение 10-12дней и затем обязательно титруют через стеклянный фильтр. После этого раствор стандартизируют по дигидрату щавелевой кислоты (или оксалату натрия) при нагревании:

2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O + K₂SO₄

Стандартизованные растворы хранят в темных склянках. При появлении в растворе осадка или коричневых пятен при заполнении бюреток раствор следует подвергнуть фильтрованию через стеклянный фильтр и повторно стандартизировать.

Одним из преимуществ перманганатометрического титрования является возможность фиксировать точку эквивалентности без использования индикатора. Первая избыточная (после достижения точки эквивалентности) капля титранта окрашивает титруемый раствор в розовый цвет, что и является сигналом для прекращения титрования. Однако в интенсивно окрашенных растворах фиксирование точки эквивалентности затруднительно; в этих случаях приходится применять физико-химические методы, например, потенциометрию.

Особенностью перманганатометрического титрования является тот факт, что практически все реакции с участием перманганат иона в кислой среде ускоряются ионами Mn²⁺,т.е. продуктом реакции (так называемые автокаталитические реакции).

Задачей перманганатометрического метода является количественное определение окислителей и восстановителей. В зависимости от анализируемого вещества используют один из двух способов титрования: прямое или обратное.

Сущность прямого титрования: перманганат калия является сильным окислителем (в кислой среде), поэтому он вступает в реакцию со многими восстановителями. Определение анализируемого восстановителя проводят титрованием аликвотной доли раствора титрантом (подкисленным раствором KMnO4).

Расчет проводят по закону эквивалентов:

n (1/5 KMnO₄)= n_экв (анализируемого вещества)

Сущность обратного титрования: к раствору анализируемого окислителя добавляют избыток раствора восстановителя, например раствор оксалата натрия или сульфата железа II, а затем не вступивший в реакцию остаток определяют по реакции с перманганатом калия.

Расчет проводят по закону эквивалентов:

n_экв (анализируемого вещества)=n_экв (восстановителя) - n(1/5 KMnO₄ ).

Широко применяют в медицине и в медико-биологических исследованиях, в фармацевтике (при анализе лекарственных препаратов), в санитарных и экологических службах (при анализе питьевых, сточных вод и вод хозяйственно-бытового назначения), в промышленности (при анализе металлов, химических соединений и пищевых продуктов).

8. НИТРИТОМЕТРИЯ

Нитритометрия -- титриметрический метод, применяемый главным образом для количественного определения первичных ароматических аминов.

Прибор, обычно используемый в методике электрометрического титрования нитритом, состоит из открытого сосуда для титрования, содержащего два платиновых электрода, соединенных подходящей цепью. Электроды должны иметь разность потенциалов порядка 50--100 мВ. Электрическая цепь должна включать прибор для измерения силы тока с чувствительностью от 0,1 до 1 нА, обычно со стрелкой индикатором. Сосуд для титрования должен быть снабжен соответствующим механическим или магнитным перемешивающим устройством; для перемешивания раствора также может быть использован поток азота, проходящий через раствор. Электроды должны быть изготовлены из платиновой проволоки диаметром 0,5 мм и длиной около 20 мм. Перед каждым применением электроды следует очищать погружением на несколько секунд в кипящую азотную кислоту (1000 г/л) ИР, к которой предварительно прибавлен хлорид железа (III) P в количестве 1мг/мл. Затем электроды тщательно промывают водой.

Нитрит-ион в кислой среде обладает свойствами окислителя и используется для количественного определения восстановителей: Sn²⁺, Fe²⁺, As₂O₃ и других:

NO₂- + 2H⁺ - e > NO + H₂O

E⁰(NO₂-/NO) = +1,20 B, 1/z(NO₂-) = 1.

Кроме того, NaNO₂ в кислой среде применяют для количественного определения соединений, содержащих первичную или вторичную аминогруппу ароматических нитросоединений после предварительного восстановления нитрогруппы до аминогруппы:

R--NH₂ + NaNO₂ + 2HCl = [R--⁺N ?N]Cl- + 2H₂O + NaCl.

В фармацевтической практике методом нитротометрии количественно определяют лекарственные препараты, имеющие аминогруппу: стрептоцид, норсульфазол, сульфацил и др.

Титрантом являются 0,5 и 0,1 М растворы NaNO₂. Титрование проводят при температуре 15--20 °С, но в некоторых случаях требуется охлаждение до 0--5 °С. Взаимодействие нитрата натрия с ароматическими аминами (реакция диазотирования) протекает медленно и для ускорения ее к реакционной смеси добавляют KBr. Для определения точки эквивалентности применяют внутренние или внешние индикаторы.

Внутренние индикаторы: тропеолин ОО, переход окраски от красной до желтой; метиленовый синий -- от красно-фиолетовой до голубой; нейтральный красный -- от красно-фиолетовой к синей.

Внешний индикатор -- йодкрахмальная бумага. Это фильтровальная бумага, пропитанная раствором KI и раствором крахмала и высушенная. В конце титрования в растворе появляется избыток NaNO₂, который в кислой среде взаимодействует с KI, содержащимся в йодкрахмальной бумаге, с выделением иода:

NaNO₂ + 2KI + 4HCl > I₂ + 2NO + 2NaCl + 2KCl + 2H₂O.

Выделившийся йод окрашивает крахмал в синий цвет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы над рефератом я полностью достигла поставленной цели: раскрыла тему Редоксиметрии и ее методов. Каждый рассмотренный метод имеет свои особенности и на сегодняшний момент не потерял своей актуальности; а также находит широкое применение на практике при анализе различных веществ и объектов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Аналитическая химия / С.К. Пискарева, К.М. Барашков, К.М. Ольшанова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. Шк., 1994. - 384 с.

2. Курс аналитической химии. Количественный анализ. - Под ред. А.П. Крешкова, - 5-е изд., испр. - М.: Химия, 1982. 312с.

3. Аналитическая химия / Ю.М. Глубоков, В.А. Головачева, Ю.А. Ефимова и др.; Под ред. А.А. Ищенко. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 320с.

4. http://krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/HROMATOMETRIYA.htm

5. http://slovari.yandex.ru/редоксиметрия/БСЭ/Оксидиметрия/

6. http://www.ftchemistry.dsmu.edu.ua/ana_him/lek_12.html

7. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/628.html

8. http://www.novsu.ru/file/674276

9. http://www.bestreferat.ru/referat-122337.html

10. http://rudocs.exdat.com/docs/index-30879.html?page=8

11. http://kurs.ido.tpu.ru/courses/Analyt_chem_1/tema12.htm

Размещено на Allbest.ru

...