5) выливать содержимое пипетки в другой сосуд необходимо медленно, давая всей жидкости равномерно стечь из отверстия пипетки. Во время сливания жидкости пипетку держат в вертикальном положении;

6) пипетки, промытые дистиллированной водой, хранят в специальных штативах. Во избежание попадания в пипетку пыли, верхнее отверстие пипеток накрывают стеклянными или бумажными колпачками.

3. Бюретки:

1) бюретки укрепляют в штативе в строго вертикальном положении;

2) перед каждым новым титрованием ее заполняют до верхнего (нулевого) деления, предварительно заполнив титрованным раствором нижний оттянутый конец бюретки или крана;

3) в момент отсчета показаний бюретки, глаза экспериментатора должны находится на уровне мениска;

4) отсчет проводят по нижней части вогнутого или верхней части выпуклого мениска;

5) всякий раз установка уровня раствора на нулевое деление должно соответствовать способу отсчета уровня оставшегося в бюретке раствора;

6) выливать жидкость из бюретки следует медленно, давая возможность всей жидкости стечь со стенок бюретки;

7) под конец титрования раствор выливают по каплям;

8) титрование нужно выполнять не менее трех раз;

9) за окончательный результат принимают среднее значение, вычисляемое на основании ряда параллельных определений ( разность не должна превышать ± 0,1 мл);

10) по окончании титрования оставшийся в бюретке раствор сливают, после чего бюретку дважды ополаскивают дистиллированной водой, накрывают верхний конец бюретки колпачком для защиты от пыли;

11) перед работой сливают дистиллированную воду из бюретки и дважды ополаскивают тем раствором, которым будут титровать;

12) наполняют бюретки с помощью абсолютно чистой и сухой маленькой стеклянной воронки, которую затем вынимают и ставят в штатив.

Подготовка мерной посуды:

Мерная посуда считается чистой только в том случае, если на ней нет каких-либо видимых на глаз загрязнений и если дистиллированная вода стекает с внутренних стенок сосуда, не оставляя капель.

Способы очистки:

1) С применением моющих растворов.

Моющие растворы, применяемые для очистки мерной посуды:

· хромовая смесь (равные объемы насыщенного на холоду раствора бихромата калия и концентрированной серной кислоты);

· щелочной раствор перманганата калия;

· смесь спирта с эфиром;

· раствор гидроксида калия спиртовый и др.

2) Пропаривание горячим водяным паром.

IX. Выполнение лабораторной работы

Последовательность действий	Способ выполнения
1	2
1. Проверка вместимости мерной колбы.	Чистую, сухую колбу взвешивают на технохимических весах с точностью до 0,01 г. Заполняют водой до метки таким образом, чтобы нижний край мениска жидкости находился на уровне метки. Верхняя часть горлышка колбы изнутри тщательно протирается полоской фильтровальной бумаги для удаления лишних капель воды. Колбу с водой снова взвешивают. По разности взвешиваний определяют массу воды в колбе. При расчетах берут среднее арифметическое трех взвешиваний. Измерив температуру воды и определив ее плотность при данной температуре, рассчитывают истинную вместимость колбы по формуле: где, m- масса воды в объеме колбы, г; с?н2о- плотность воды при данной температуре, г/мл. Ошибка не должна превышать величины 0,13/V. Результаты определений оформляют в виде таблицы (таблица 2). Значения плотности воды при соответствующей температуре приведены в таблице 1.
2. Проверка вместимости бюреток.	Чистую, сухую бюретку заполняют водой до нулевого деления. В сухой, заранее взвешенный бюкс отмеривают (с точностью до 0,001 г) из бюретки 5 мл воды и закрыв его крышкой, взвешивают. Массу воды находят по разности взвешиваний. Взвешивание проводят с точностью до ±0,001 г. Затем в тот же бюкс сливают еще 5 мл воды и снова взвешивают и т. д. Число отмеренных объемов и взвешиваний зависит от объема бюретки. При расчетах берут среднее арифметическое трех взвешиваний. Определив массу воды каждого участка бюретки, рассчитывают истинную вместимость каждого участка и всей бюретки по формуле: где, m- масса воды каждого участка бюретки (или всей бюретки), г; с?н2о- плотность воды при данной температуре, г/мл. Результаты определений оформляют в виде таблицы (таблица 3). По полученным данным строят кривую поправок вместимости бюретки (зависимости ? V от V). При больших отклонениях ?V от номинальной вместимости пользоваться данной бюреткой нельзя.
3. Проверка вместимости пипеток.	Чистую, сухую пипетку заполняют водой до нулевого деления. В сухой, заранее взвешенный бюкс выливают из пипетки воду и закрыв его крышкой, взвешивают. Массу воды находят по разности взвешиваний. При расчетах берут среднее арифметическое трех взвешиваний. Взвешивание проводят с точностью до ±0,001 г. Истинный объем пипетки рассчитывают по формуле: где, m- масса воды в объеме пипетки, г; с?н2о- плотность воды при данной температуре, г/мл. Ошибка не должна превышать величины 0,5/ . Результаты определений оформляют в виде таблицы (таблица 4).
4. Определение объема одной капли.	Из бюретки со скоростью 1 капля в секунду выливают 50 капель воды. По бюретки определяют занимаемый ими объем. При расчетах берут среднее арифметическое трех определений(V с. ). Объем одной капли рассчитываю по формуле: Vn = Vn. - объем одной капли, мл ; Vс. - общий средний объем, мл; n - число капель. Результаты определений оформляют в виде таблицы (таблица 5).

Таблица 1. Значения плотности воды при соответствующей температуре

to C	с H2O, г/ cм3		to C	с H2O, г/ cм3		to C	с H2O, г/ cм3		to C	с H2O, г/ cм3
15	0,99793		19	0,99734		23	0,99661		27	0,99570
16	0,99780		20	0,99717		24	0,99639		28	0,99545
17	0,99765		21	0,99700		25	0,99618		29	0,99519
18	0,99751		22	0,997680		26	0,99594		30	0,99492

Таблица 2

№ п/п	m колбы, г	m колбы с водой, г	m воды, г	m ср. воды, г	V ист. мл
1.
2.
3.

Таблица 3

№ п/п	V номинальный, мл	m бюкса, г	m бюкса с водой, г	m воды, г	V ист. , мл	?V = V ист. -V ном. , мл
1.	5
2.	10
3.	15
4.	20
5.	25

Таблица 4

№ п/п	m бюкса, г	m бюкса с водой, г	m воды, г	m ср. воды, г	V ист. , мл
1.
2.
3.

Таблица 5

Число капель n	Объем, мл	V ср.	V n
	V1	V2	V3

Задание № 5.

Тема: Метод кислотно-основного титрования

I. Мотивация цели

Метод кислотно - основного титрования- это метод титриметрического анализа, основанный на взаимодействии кислот и оснований. Различают ацидиметрическое (титрант- кислота) и алкалиметрическое (титрант- основание) титрование. Изучение данного метода анализа необходимо инженеру-технологу в его дальнейшей практической деятельности.

II. Цель самоподготовки

В результате изучения материала данной темы необходимо знать:

· сущность метода кислотно-основного титрования;

· титранты метода, их стандартизация;

· стандартные (установочные) вещества, требования к ним;

· индикаторы метода кислотно-основного титрования;

· теория индикаторов;

· применение метода в анализе.

· необходимо уметь:пользоваться расчетными формулами, используемыми в титриметрическом анализе.

III. Исходный уровень знаний

Для усвоения материала данной темы необходимо знать:

· методы титриметрическог анализа, иих классификация;

· водородный показатель (рН), его определение;

· индикаторы, хромофоры и ауксохромы;

· объемные измерители, правила работы с ними;

· правила взвешивания на технохимических и аналитических весах.

IV. План изучения материала темы

1. Сущность метода кислотно-основного титрования.

2. Индикаторы метода. Теория кислотно-основных индикаторов.

3. Кривые кислотно-основного титрования.

4. Ошибки кислотно-основного титрования.

5. Применение метода кислотно-основного титрования.

V. Рекомендуемая литература

Основная:

1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч. II/ Ю. Я. . Харитонов;- М. : Высшая школа,2000. С. 81-135.

2. Пономарев, В. Д. Практикум по аналитической химии/В. Д. Пономарев, Л. И. Иванова , М. И. Самокиш и др. - М. : Высшая школа , 1983. С. 156-166.

3. Конспекты лекций.

Дополнительная:

1. Алексеев, В. Н. Количественный анализ/ В. Н. Алексеев;- М. : Химия, 1973. С. 215-228, 232-256, 288-291, 294-299.

2. Васильев,В. П. Аналитическая химия, ч. I/ В. П. Васильев,-М. : Высшая школа , 1989. С. 189-219.

3. Крешков, А. П. Основы аналитической химии, ч. II/ А. П. Крешков;- М. : Химия, 1976. С. 92-177.

4. Пономарев, В. Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В. Д. Пономарев;- М. : Высшая школа, 1982. С. 23-29,44-52, 68-69, 75-77.

5. Шемякин, Ф. М. Аналитическая химия/. Ф. М. Шемякин, А. Н. Карпов, А. Н. Брусенцов; - М. : Высшая школа, 1973. С. 367-381.

VI. Вопросы для самоконтроля

1. Сущность метода кислотно-основного титрования. Классификация методов в зависимости от применяемого титранта.

2. Стандартные (установочные) вещества и требования к ним.

3. Стандарты метода кислотно-основного титрования. Понятия «первичный» и «вторичный» стандарт.

4. Рабочие растворы (титранты) метода кислотно-основного титрования.

5. Стандартизация титрантов.

6. Индикаторы метода кислотно-основного титрования.

7. Требования, предъявляемые к индикаторам.

8. Теории индикаторов: ионная, хромофорная, ионно-хромоформная.

9. Одноцветные и двуцветные индикаторы. Механизм изменения их окраски в зависимости от рН среды.

10. Интервал перехода индикаторов, его расчет.

11. рК, рТ индикаторов, формулы для их расчета.

12. Индикаторная ошибка и ее типы: водородная, гидроксильная, кислотная, щелочная.

13. Титр раствора, титр по определяемому веществу. Расчетные формулы.

14. Поправочный коэффициент К. Расчеты поправочного коэффициента.

15. Расчет навески и приготовление стандартного раствора тетрабората натрия. Основные этапы.

16. Стандартизация рабочего раствора соляной кислоты по тетраборату натрия. Основные этапы.

17. Стандартизация рабочего раствора гидроксида натрия. Основные этапы.

VII. Обязательные для выполнения в процессе самоподготовки задания

Решите следующие задачи:

1. Рассчитайте объем серной кислоты (с =1,84 г/см3 (при 20оС)) который необходимо взять для приготовления 500 мл 0,1 н. раствора серной кислоты. Установит точную нормальную концентрацию по раствору гидроксида натрия.

2. Рассчитайте массовую долю (%) щавелевой кислоты в растворе, если на титрование 0,1500 г его пошло 25,60 мл 0,09002 н. раствора гидроксида натрия. .

3. В мерную колбу вместимостью 100 мл перенесли 0,6504 г щавелевой кислоты, растворили и довели объем раствора водой до метки. Пипеткой отобрали 10,00 мл полученного раствора и титровали 0,1026 н. раствором гидроксида натрия. Объем затраченного на титрование рабочего раствора составил 9,85 мл. Определить массовую долю (%) щавелевой кислоты в растворе.

VIII. План работы студента на занятии

1. Контроль исходного уровня знаний.

2. Выполнение лабораторной работы.

3. Оформление протокола анализа.

Основные понятия титриметрического анализа

Титриметрический или объемный анализ - метод количественного анализа, основанный на измерении объема (или массы) реагента, затраченного на реакцию с определяемым веществом.

Титрование - процесс постепенного контролируемого приливания раствора с точно известной концентрацией к определенному объему другого раствора.

Титрант - раствор, содержащий активный реагент, с помощью которого проводят титрование.

Аликвотная доля (аликвота)- это точно известная часть анализируемого раствора, взятая для анализа.

Точка эквивалентности - такая точка (момент) титрования, в которой количество прибавленного титранта эквивалентно количеству титруемого вещества.

Конечная точка титрования - точка (момент) титрования, в которой некоторое свойство раствора (например, его окраска) оказывает заметное ( резкое) изменение.

Индикатор - вещество, которое проявляет видимое изменение в точке эквивалентности или вблизи ее.

Интервал перехода индикатора - область концентрации ионов водорода, металла или других ионов, в пределах которой глаз способен обнаружить изменение в оттенке, интенсивности окраски, флуоресценции или других свойств визуального индикатора, вызванное изменением соотношения двух соответствующих форм индикатора.

Степень оттитрованности f- отношение объема добавленного титранта к объему титранта, соответствующему точке эквивалентности.

Уровень титрования - это порядок (10-х) концентрации используемого раствора титранта, например 10-1, 10-2 и т. д.

Кривая титрования - графическое изображение зависимости изменения концентрации определяемого вещества или некоторого связанного с ним свойства системы (раствора) от объема прибавленного титранта.

Установка для титрования

1-бюретка;

2- колба для титрования;

3,4- штатив.

Правила титрования:

1. Место, где проводится титрование, должно быть хорошо подготовлено и освещено.

2. На основание штатива с бюреткой следует положить белый лист бумаги.

3. Бюретка укрепляется параллельно стержню штатива.

4. Титруют малыми порциями, по каплям, на одно титрование затрачивают 5-8 минут.

5. Открывают зажим бюретки левой рукой, а колбу для титрования держат в правой, постоянно перемешивая ее содержимое вращательными движениями.

6. После вытекания раствора отсчет делений на бюретки производят спустя 20-30 с, чтобы дать возможность стечь жидкости, оставшейся на стенках бюретки.

7. Отсчет снимают по нижнему (бесцветные растворы) или по верхнему (окрашенные растворы) краю мениска.

8. Мениск должен находится на уровне глаз.

9. Титрование повторяют не менее трех раз. Каждое повторное титрование начинают с нулевого отсчета бюретки.

Вычисления в титриметрическом анализе:

При приготовлении анализируемого раствора, рабочего раствора (титранта) и его стандартизации используют следующие расчетные формулы:

1. Расчет навески вещества (в г) для приготовления определенного объема раствора с заданной молярной концентрацией эквивалента (нормальная концентрация):

(1)

Где:

a -навеска вещества в г,

Ceg - молярная концентрация эквивалента,

Мeg - молярная масса эквивалента.

2. Титр раствора:

(2)

Где:

Т - титр раствора ( содержание вещества в г в 1 см3 раствора),

а - навеска вещества,

V - определенный объем.

Где:

Т - титр раствора,

Ceg - молярная концентрация эквивалента,

Мeg - молярная масса эквивалента.

3. Титр по определяемому веществу или титр соответствия ( содержание определяемого вещества В ( в г), эквивалентно числу граммов в 1 см3 титранта А):

(3)

Т - титр раствора (А/В),

CegА - молярная концентрация эквивалента (титранта А),

МegВ- молярная масса эквивалента ( вещества В).

4. Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация):

(4)

Где:

Т - титр раствора,

Ceg - молярная концентрация эквивалента,

Мeg - молярная масса эквивалента.

5. Коэффициент поправки титранта:

= = (5)

Где:

Ceg (пр. и теор. ) - молярная концентрация эквивалента практическая и теоретическая,

а (пр. и теор. ) - навеска вещества практическая и теоретическая,

Т (пр. и теор. ) - титр раствора практический и теоретический.

IX. Выполнение лабораторной работы

Последовательность действий	Способ выполнения
1	2
1. Приготовление и стандартизация рабочего раствора соляной кислоты.
1. Приготовление рабочего раствора (титранта) соляной кислоты.	В цилиндр наливают раствор концентрированной соляной кислоты, опускают в него ареометр и по показаниям ареометра определяют плотность соляной кислоты. Используя таблицы плотностей растворов сильных кислот и щелочей определяют массовую долю (%) раствора HCI . Рассчитывают: а) молярную концентрацию эквивалента (нормальную концентрацию) исходного раствора: б) объем соляной кислоты необходимый для приготовления рабочего раствора с концентрацией 0,1 моль-экв/л: VHCl исх. = Отмерив вычисленный объем концентрированной соляной кислоты градуированным цилиндром, переносят его в мерную колбу и прибавляют дистиллированную воду до метки. Полученный раствор тщательно перемешивают и переливают в чистую, сухую склянку (склянку подписывают).
2. Расчет навески и приготовление стандартного раствора.	Учитывая молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ( соляной кислоты) навеску стандартного вещества (тетрабората натрия) рассчитывают по формуле: Затем взвешивают на аналитических весах и переносят в мерную колбу заданного объема (V), растворяют в минимальном объеме горячей воды, раствор охлаждают, прибавляют холодную дистиллированную воду до метки.
3. Расчет титра, нормальной концентрации (молярной концентрации эквивалента), стандартного раствора тетрабората натрия.	Используя соответствующие формулы рассчитывают: а) титр: б) молярную концентрацию эквивалента:
4. Стандартизация рабочего раствора соляной кислоты.	В колбу для титрования отмеривают мерной пипеткой 10 мл (аликвотная часть) приготовленного раствора тетрабората натрия, прибавляют 1--2 капли индикатора (метилового оранжевого) и титруют раствором соляной кислоты. В точке эквивалентности желтая окраска индикатора переходит в оранжевую. Рассчитывают среднее значение объема соляной кислоты из 3-х параллельных определений.
5. Расчет титра, молярной концентрации эквивалента (нормальной концентрации), коэффициента поправка раствора соляной кислоты.	По закону эквивалентов рассчитывают: а) молярную концентрацию эквивалента (нормальную концентрацию) рабочего раствора HCI: б) титр раствора соляной кислоты: в) титр по определяемому веществу (соляной кислоты по тетраборату натрия): г) коэффициент поправки титранта: Все расчеты записывают в лабораторный журнал.
II. Приготовление и стандартизация раствора гидроксида натрия
6. Расчет навески и приготовление раствора гидроксида натрия.	Навеску гидроксида натрия рассчитывают по формуле (1), взвешивают на технических весах, растворяют в мерной колбе дистиллированной водой, добавляют раствор ВаС12 .
7. Стандартизация раствора гидроксида натрия.	В колбу для титрования отмеривают пипеткой аликвотную часть раствора гидроксида натрия (10 мл), добавляют индикатор фенолфталеин и титруют раствором соляной кислоты. В точке эквивалентности раствор обесцвечивается. Рассчитывают среднее значение из 3-х определений. Результаты записывают в лабораторный журнал.
8. Расчет титра, молярной концентрации эквивалента (нормальной концентрации) и коэффициента поправки раствора гидроксида натрия.	См. п. 5. Полученный раствор переливают в чистую, сухую склянку (склянку подписывают).

Задание № 6

Тема: Количественное определение щелочи и карбоната натрия при совместном присутствии. Определение солей аммония

I. Мотивация цели

Кислотно-основное титрование широко применяется в количественном анализе неорганических и органических веществ, обладающих кислотно-основными свойствами: сильных и слабых кислот и оснований, кислых и основных солей, а также солей, содержащих анионы слабых кислот и катионы слабых оснований. Модифицированными способами, включающими кислотно-основное титрование, можно анализировать и соединения, не обладающие выраженными кислотно-основными свойствами. Анализ можно проводить и при совместном присутствии некоторых веществ. Изучение основ кислотно-основного титрования и приобретение практических навыков его выполнения необходимы для формирования высококвалифицированного специалиста.

II. Цель самоподготовки

После самостоятельного изучения материала данной темы необходимо знать:

· принцип построения кривых титрования;

· принцип подбора индикаторов;

· методику определения щелочи и карбоната натрия при их совместном присутствии;

· методику определения солей аммония методом кислотно-основного титрования;

уметь:

· объяснять необходимость применения двух индикаторов при определении щелочи и карбоната при совместном присутствии;

· строить кривые титрования;

· производить расчеты результатов титрования.

III. Исходный уровень знаний

Для усвоения материала данной темы необходимо знать:

· водородный показатель (рН), его расчет;

· буферные растворы, формулы расчета рН среды буферных растворов;

· гидролиз солей, формулы расчета рН растворов гидролизующихся солей;

· индикаторы, основные понятия, рК и рТ индикаторов;

· протолическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури, основные понятия;

IV. План изучения темы

1. Кривые кислотно-основного титрования. Расчет, построение и анализ кривых титрования:

а) титрование сильной кислоты сильным основанием (или наоборот);

б) титрование слабой кислоты сильным основанием (или наоборот);

в) титрование слабой кислоты слабым основанием (или наоборот).

2. Определение щелочей и карбонатов щелочных металлов при совместном присутствии.

3. Определение солей аммония методом кислотно-основного титрования.

4. Применение методов кислотно-основного титрования в анализе.

V. Рекомендуемая литература

Основная:

1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч. II/ Ю. Я. . Харитонов;- М. : Высшая школа,2000. С. 98-125.

2. Пономарев, В. Д. Практикум по аналитической химии/В. Д. Пономарев, Л. И. Иванова , М. И. Самокиш и др. - М. : Высшая школа , 1983. С. 161-167.

3. Конспекты лекций.

Дополнительная:

1. Алексеев, В. Н. Количественный анализ/ В. Н. Алексеев;- М. : Химия, 1973. С. 256-287, 300-311.

2. Васильев,В. П. Аналитическая химия, ч. I/ В. П. Васильев,-М. : Высшая школа , 1989. С. 189-219.

3. Крешков, А. П. Основы аналитической химии, ч. II / А. П. Крешков;- М. : Химия, 1976. С. 93-163, 185-188.

4. Пономарев, В. Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В. Д. Пономарев;- М. : Высшая школа, 1982. С. 25-27, 52-68, 69-77.

5. Шемякин, Ф. М. Аналитическая химия/. Ф. М. Шемякин, А. Н. Карпов, А. Н. Брусенцов; - М. : Высшая школа, 1973. С. 381-387.

VI. Вопросы для самоконтроля

1. Кривые титрования, принцип их построения.

2. Кривая титрования сильных кислот сильными основаниями (или наоборот).

3. Кривая титрования слабых кислот сильными основаниями (или наоборот).

4. Кривая титрования слабых кислот слабыми основаниями (или наоборот).

5. Факторы, влияющие на положение точки эквивалентности, величину скачка титрования: концентрация, температура, сила кислоты и основания, гидролиз солей.

6. Расчеты рН растворов солей, образованных: сильной кислотой и сильным основанием, слабой кислотой и сильным основанием, слабой кислотой и слабым основанием, сильной кислотой и слабым основанием.

7. Выбор индикаторов по кривой кислотно-основного титрования.

8. Способы количественного определения NaOH и Na2CO3 при совместном присутствии, уравнения реакций, лежащие в основе.

9. Теоретическое обоснование применения двух индикаторов при определении смеси, содержащей NaOH и Na2CO3.

10. Определение солей аммония методом кислотно-основного титрования. Реакции, лежащие в основе метода. Расчет результатов анализа.

VII. Обязательные для выполнения в процессе самоподготовки задания

Решите следующие задачи:

1. Можно ли определить содержание СН3СООК титрованием НСI?

2. Постройте кривую титрования 100 см3 NH3 0,1 н. раствором НСI.

VIII. План работы студента на занятии

1. Контроль исходного уровня знаний.

2. Выполнение лабораторной работы.

3. Оформление протокола анализа.

IX. Выполнение лабораторной работы

Последовательность действий	Способ выполнения
1	2
Определение NaOH и Na2CO3 при совместном присутствии 1. Метод фиксирования двух точек эквивалентности.
1. Определение первой точки эквивалентности.	В колбу для титрования вносят аликвотную часть (10 мл) исследуемого раствора и 1-2 капли индикатора фенолфталеина. Бюретку заполняют раствором соляной кислоты, приготовленным на предыдущем занятии. Титрант прибавляют по каплям, тщательно перемешивая раствор. В точке эквивалентности малиновая окраска индикатора исчезает. Раствор обсцвечивается. Объем титранта V1 записывают в лабораторный журнал.
2. Определение второй точки эквивалентности.	В колбу с реакционной смесью вносят 1-2 капли индикатора метилового оранжевого и не доливая объем раствора соляной кислоты до нулевого деления в бюретке, продолжают титрование. Объем титранта V2 записывают в лабораторный журнал. Титрование проводят не менее трех раз. В точке эквивалентности желтая окраска индикатора переходит в оранжевую. Рассчитывают объемы раствора кислоты, израсходованные на титрование NaOH и Na2CO3 : V HCI ? Na2CO3= 2 (V2-V1 ); V HCI ? NaOH =V2 - 2(V2-V1 );
3. Расчет процентного содержания NaOH и Na2CO3	Расчеты проводят по формулам:. где Vk (1000 мл) - объем, в котором растворена навеска (а = 10 г), Va- аликвотная часть исследуемого раствора. Сравнивают полученные результаты с контрольными (результаты определений должны быть близки к контрольным). Вычисляют абсолютные и относительные ошибки титрования.
2. Метод осаждения карбонат-ионов.
1. Определение объема раствора HCI, расходуемого на титрование NaOH и Na2CO3	В колбу для титрования вносят аликвотную часть (10 мл) исследуемого раствора и 1-2 капли индикатора метилового оранжевого. Бюретку заполняют раствором соляной кислоты, приготовленным на предыдущем занятии. Титрант прибавляют по каплям, тщательно перемешивая раствор. В точке эквивалентности желтая окраска индикатора переходит в оранжевую. Объем титранта V1 записывают в лабораторный журнал. Не наблюдается помутнения раствора над осадком.
2. Осаждение карбонат-ионов. Определение объема раствора HCI, расходуемого на нейтрализацию NaOH.	В колбу для титрования вносят аликвотную часть (10 мл) исследуемого раствора, 10 мл раствора хлорида бария и 8-10 капель фенолфталеина. Образуется белый осадок. Дают раствору отстояться. Полноту осаждения проверяют действием 1--2 капель раствора BaCI2. Не отфильтровывая осадка, раствор оттитровывают соляной кислотой, осторожно перемешивая его до полного исчезновения красной окраски. Титрование проводят не менее трех раз. Объем титранта записывают в лабораторный журнал.
4. Вычисление результатов анализа.	См. предыдущие расчеты (1 п. 3)

Определение солей аммония методом замещения

Последовательность действий	Способ выполнения
1	2
1. Приготовление раствора соли аммония.	Точную навеску соли аммония (? 0,1 г) помещают в колбу для титрования, растворяют в небольшом количестве воды, добавляют около 5 мл раствора формалина (40-процентный раствор формальдегида) и оставляют на 1--2 мин. 4NH4Cl + 6 CH2O>(CH2)6 + 4HCl + 6 H2O
2. Определение объема NaOH, пошедшего на титрование.	Смесь оттитровывают рабочим раствором щелочи, приготовленным на предыдущем занятии с индикатором фенолфталеином до бледно-розовой окраски раствора. Титрование проводят не менее трех раз. Результаты записывают в лабораторный журнал.
3. Вычисление содержания соли аммония.	Расчеты проводят по формуле: Полученные результаты сравнивают с контрольными. Вычисляют абсолютную и относительную ошибки. = 0,005349 (г/мл)

Задание № 7

Тема: Окислительно-восстановительное титрование. Иодометрическое титрование. Анализ лекарственных препаратов иодометрическим методом

I. Мотивация цели

Окислительно-восстановительное титрование основано на реакциях окисления-восстановления анализируемого вещества с титрантом. Знание теоретических основ методов окислительно-восстановительного титрования и приобретение практических навыков имеет -важное значение в подготовке квалифицированного специалиста в области химического анализа.

Иодиметрический метод является фармакопейным для анализа многих лекарственных препаратов. Отличается избирательностью, простотой и высокой точностью.

II. Цель самоподготовки

После самостоятельного изучения материала данной темы необходимо знать:

· сущность методов окислительно-восстановительного титрования;

· требования к реакциям, лежащим в основе методов;

· индикаторы окислительно-восстановительного титрования;

· сущность метода иодометрического титрования;

· способы титрования в иодометрическом методе анализа;

· условия проведения иодометрических определений;

· особенности приготовления, стандартизация и хранение рабочих растворов иода и тиосульфата натрия;

· индикаторы иодометрического метода титрований;

· достоинства и недостатки метода иодиметрического анализа.

Уметь:

· рассчитывать навеску исходного вещества;

· проводить расчеты титра, молярной концентрации эквивалента, коэффициента поправки;

· предложить методику иодометрического определения фармацевтических препарата, относящегося к группе окислителей, восстановителей или кислот.

III. Исходный уровень знаний

Для усвоения материала данной темы необходимо знать:

· принцип расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях методом полуреакций;

· окислительно-восстановительные потенциалы и направленность окислительно-восстановительных реакций;

· характеристику пары 12/21- в соответствии с ее положением в таблице стандартных потенциалов;

· примеры окислительно-восстановительных реакций с использованием пары 12/21- ;

· методику выполнения основных аналитических приемов в титриметрическом анализе;

· правила взвешивания на аналитических весах;

· расчетные формулы титриметрического анализа.

IV. План изучения темы

1. Сущность методов окислительно-восстановительного титрования.

2. Классификация методов по типу титранта.

3. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования.

4. Сущность методов иодиметрии и иодометрии,

5. Способы и условия титрования.

6. Приготовление, стандартизация и хранение рабочих растворов методов.

7. Применение иодиметрического и иодометрического титрования для количественного определения фармпрепаратов.

V. Рекомендуемая литература

Основная:

1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч. II/ Ю. Я. . Харитонов;- М. : Высшая школа,2000. С. 168-178.

2. Пономарев, В. Д. Практикум по аналитической химии/В. Д. Пономарев, Л. И. Иванова , М. И. Самокиш и др. - М. : Высшая школа , 1983. С. 183, 188-192.

3. Конспекты лекций.

Дополнительная:

1. Алексеев, В. Н. Количественный анализ/ В. Н. Алексеев;- М. : Химия, 1973. С. 343-378, 395-411.

2. Васильев,В. П. Аналитическая химия, ч. I/ В. П. Васильев,-М. : Высшая школа , 1989. С. 168-290.

3. Крешков, А. П. Основы аналитической химии, ч. II / А. П. Крешков;- М. : Химия, 1976. С. 219-249, 266-285.

4. Пономарев, В. Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В. Д. Пономарев;- М. : Высшая школа, 1982. С. 105-116, 119-123.

5. Шемякин, Ф. М. Аналитическая химия/. Ф. М. Шемякин, А. Н. Карпов, А. Н. Брусенцов; - М. : Высшая школа, 1973. С. 388-396, 404-409.

VI. Вопросы для самоконтроля

1. Сущность методов окислительно-восстановительного титрования , их классификация.

2. Требования к реакциям, применяемым в окислительно-восстановительном титровании.

3. Окислительно-восстановительные потенциалы, их определение.

4. Факторы, влияющие на направленность окислительно-восстановительных реакций.

5. Расчет, построение и анализ кривых окислительно-восстановительного титрования.

6. Факторы, влияющие на величину скачка на кривой окислительно-восстановительного титрования.

7. Понятие о каталитических, индуцированных и сопряженных реакциях.

8. Сущность иоди- и иодометрического методов титрования.

9. Стандарты и титранты методов .

10. Особенности приготовления и хранения рабочих растворов иода и тиосульфата натрия.

11. Стандартизация растворов иода и натрия тиосульфата.

12. Индикаторы метода.

13. Способы титрования в иоди- и иодометрических методах анализа.

14. Определение фармацевтических препаратов методами иоди- и иодометрии.

VII. Обязательные для выполнения в процессе самоподготовки задания

Решите следующие задачи:

1. Рассчитайте навеску K2Cr2O7 для приготовления 250 мл 0,1 н. раствора, который будет использован в окислительно-восстановительном титровании.

2. Навеска 0,1120 г х. ч. K2Cr2O7 обработана в кислой среде раствором КI и оттитрована раствором тиосульфата натрия, которого израсходовано 20,15 мл. Вычислите Т, С еg, Кп и Т Na2S2O3 ? KI.

VIII. План работы студента на занятии

1. Контроль исходного уровня знаний.

2. Выполнение лабораторной работы.

3. Оформление протокола анализа.

IX. Выполнение лабораторной работы

Последовательность действий	Способ выполнения
1	2
1. Приготовление и стандартизация рабочих растворов.
1. Приготовление раствора натрия тиосульфата.	Рассчитывают навеску Na2S2O3* 5 Н2О для приготовления 250 мл 0,02 н. раствора по формуле (1). Навеску натрия тиосульфата взвешивают на технохимических весах , переносят в мерную колбу, растворяют в дистиллированной воде, тщательно перемешивают.
2. Приготовление раствора иода.	Готовят из фиксанала, растворяя содержимое ампулы в мерной колбе. Фиксанал содержит 0,02 моль-экв/л иода. Концентрация раствора 0,02 моль-экв/л.
3. Приготовление стандартного раствора калия дихромата.	Рассчитывают навеску х. ч. K2Cr2O7 для приготовления 100 мл 0,02 н. раствора по формуле (1). Навеску калия дихромата взвешивают на технохимических, затем на аналитических весах. Переносят в мерную колбу и растворяют в дистиллированной воде, хорошо перемешивают. Рассчитывают Т, С еg. приготовленного раствора по формулам 2 и 4.
4. Стандартизация растворов титрантов: а) натрия тиосульфата	Проводят методом заместительного титрования по калию дихромату. В колбу для титрования вносят аликвотную часть (10 мл) стандартного раствора калия дихромата прибавляют 10 мл (избыток) 10% раствора КI, 10 мл раствора серной кислоты в концентрации 2 моль-экв/л. Реакционную смесь перемешивают, колбу плотно закрывают пробкой и оставляют в темном месте на 5 мин. Бюретку заполняют раствором тиосульфата натрия. Выделившееся эквивалентное количество йода титруют раствором натрия тиосульфатом сначала без индикатора до бледно-желтого (соломенного) цвета, затем прибавляют около 5 мл 0,1% раствора крахмала и продолжают титровать до перехода синей окраски в бледно- зеленую от одной капли избытка раствора Na2S2O3. Объем затраченного на титрования титранта записывают в лабораторный журнал и проверяют окончание титрования. Для этого в реакционную смесь добавляют еще 1 каплю раствора Na2S2O3; если при этом изменение цвета не наблюдается, то титрование закончено. Титрование проводят не менее трех раз. По закону эквивалентов рассчитывают молярную концентрацию эквивалента (нормальную концентрацию) рабочего раствора Na2S2O3.
б) йода	В колбу для титрования вносят аликвотную часть раствора йода (10 мл), 5 мл 0,1% раствора крахмала. Бюретку заполняют раствором тиосульфата натрия. крахмал. Титруют при перемешивании до полного обесцвечивания раствора. Титрование проводят не менее трех раз. По закону эквивалентов рассчитывают молярную концентрацию эквивалента (нормальную концентрацию) рабочего раствора I2.
в) расчеты Т, Кп растворов титрантов.	Пользуясь расчетными формулами и результатами титрования, рассчитывают титры, Кп рабочих растворов натрия тиосульфата и йода. Концентрации растворов близки к 0,02 моль-экв/л, Кп около единицы.

2. Количественное определение лекарственных препаратов методом йодометрического титрования
1	2
1. Выбор методики для количественного определения.	Анализируемые вещества: калия перманганат, меди сульфат, аскорбиновая кислота, пероксид водорода, формальдегид. Используя схему определения окислителей, восстановителей, кислот, укажите способ титрования и индикатор. Опишите химизм реакций и рассчитайте навеску анализируемого вещества необходимую для анализа известными Вам способами. Согласуйте предлагаемую методику с преподавателем.
2. Количественное определение фармацевтических препаратов выбранной методикой.	Навеску анализируемого вещества растворяют в дистиллированной воде и согласно выбранной методике проводят титрование.
3. Оформление протокола.	В лабораторном журнале фиксируют методику определения фармацевтического препарата, химизм процесса и расчеты количественного определения. Результаты определений проверяют у преподавателя. Рассчитывают абсолютную и относительную ошибки.

Задание № 8

Тема: Бромато- и бромометрическое титрование. Количественное определение салицилата натрия в препарате

I. Мотивация цели

Бромато - и бромометрическое титрование является одним из важнейших фармакопейных методов анализа. Применяются для количественного определения ряда веществ и лекарственных препаратов неорганического и органического происхождения. Знание теоретических основ данных методов и приобретение практических навыков имеет большое значение в подготовке квалифицированного специалиста.

II. Цель самоподготовки

После самостоятельного изучения материала необходимо знать:

· теоретические основы методов бромато- и бромометрического титрования;

· титранты методов, их приготовление и хранение;

· индикаторы методов;

· стандарты методов;

· способы титрования используемые в бромато- и бромометрии;

· применение методов бромото- и бромометрического титрования для количественного определения лекарственных препаратов.

уметь:

· рассчитывать навеску исходного вещества, титра, молярной концентрации эквивалента, коэффициента поправки титранта;

· предложить методику анализа для количественного определения некоторых фармацевтических препаратов.

III. Исходный уровень знаний

Для усвоения материала данной темы необходимо знать:

· окислительно-восстановительные свойства калия бромата;

· формулы для вычисления в титриметрическом анализе.

· технику выполнения основных аналитических приемов в титриметрическом анализе;

· правила взвешивания на аналитических весах;

IV. План изучения материала темы

1. Сущность методов бромо- и броматометрического титрования.

2. Титранты, их приготовление и стандартизация.

3. Условия проведения бромо- и броматометрических определений.

4. Индикаторы методов бромо- и броматометрического титрования.

5. Достоинства и недостатки, примеры бромо- и броматометрических определений.

V. Рекомендуемая литература

Основная:

1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика),ч. II/ Ю. Я. . Харитонов;- М. : Высшая школа,2000. С. 186-193.

2. Пономарев, В. Д. Практикум по аналитической химии/В. Д. Пономарев, Л. И. Иванова , М. И. Самокиш и др. - М. : Высшая школа , 1983. С. 193-195.

3. Конспекты лекций.

Дополнительная:

1. Алексеев, В. Н. Количественный анализ/ В. Н. Алексеев;- М. : Химия, 1973. С. 412-416.

2. Васильев,В. П. Аналитическая химия, ч. I/ В. П. Васильев,-М. : Высшая школа , 1989. С. 168-290.

3. Крешков, А. П. Основы аналитической химии, ч. II / А. П. Крешков;- М. : Химия, 1976. С. 293-295.

4. Пономарев, В. Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В. Д. Пономарев;- М. : Высшая школа, 1982. С. 127- 128.

5. Шемякин, Ф. М. Аналитическая химия/. Ф. М. Шемякин, А. Н. Карпов, А. Н. Брусенцов; - М. : Высшая школа, 1973. С. 415-416.

VI. Вопросы для самоконтроля

1. Сущность методов броматометрического и бромометрического титрования.

2. Титранты методов, их приготовление и стандартизация.

3. Индикаторы методов, механизм действия.

4. Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы ВчО-3/Вч-, условия титрования (влияние рН среды, температуры).

5. Методика определения натрия салицилата броматометрическим титрованием.

VII. Обязательные для выполнения в процессе самоподготовки задания

1. Рассчитайте содержание оксида мышьяка (IIIв растворе , если на его титрование израсходовано 15,50 мл 0,01 моль--экв/л раствора КВчО3?

2. Рассчитайте навеску калия бромата, необходимую для приготовления 250 мл 0,1 моль - экв / л раствора.

VIII. План работы студента на занятии

1. Контроль исходного уровня знаний.

2. Выполнение лабораторной работы.

3. Оформление протокола анализа.

IX. Выполнение лабораторной работы

Последовательность действий	Способ выполнения
1	2
I. Приготовление стандартного раствора калия бромата.
1. Приготовление раствора калия бромата.	Рассчитывают навеску х. ч. KВrO3 для приготовления 100 мл 0,1 н. раствора по формуле (1). Навеску калия дихромата взвешивают на технохимических, затем на аналитических весах. Переносят в мерную колбу и растворяют в дистиллированной воде. Раствор хорошо перемешивают. Рассчитывают Т, С еg. приготовленного раствора по формулам 2 и 4.
II. Определение массовой доли натрия салицилата в препарате.
1. Бромирование натрия салицилата.	В колбу для титрования вносят аликвотную часть раствора натрия салицилата. Прибавляют 15 мл 0,1 н. раствора бромата калия, 5 мл 10% раствора бромида калия и 2 мл раствора соляной кислоты, раствор перемешивают и выдерживают в темном месте 10 мин.
2. Замещение брома иодом.	К анализируемой смеси приливают 10 мл 10% раствора калия иодида, колбу закрывают и снова выдерживают в темном месте в течение 10 мин. Раствор буреет.
3. Титрование выделившегося иода.	Добавляют к нему 2 мл хлороформа, осторожно взбалтывают и титруют 0,1н. раствором натрия тиосульфата. В точке эквивалентности происходит обесцвечивание хлороформных шариков. Титрование проводят не менее трех раз.
4. Оформление протокола.	В лабораторном журнале записывают методику определения, химизм реакций и расчеты количественного определения. Полученные результаты определения проверяют у преподавателя. Рассчитывают абсолютную и относительную ошибки.

Количественное определение лекарственных препаратов методом броматометрического титрования

1. Выбор методики для количественного определения	Анализируемые вещества: соли железа (II), мышьяка (III), магния, сурьмы (III) и др. Опишите химизм реакций и рассчитайте навеску анализируемого вещества необходимую для анализа известными Вам способами. Укажите способ титрования и индикатор. Согласуйте предлагаемую методику анализа с преподавателем.
2. Количественное определение фармацевтических препаратов выбранной методикой.	Навеску анализируемого вещества растворяют в дистиллированной воде и согласно выбранной методике проводят титрование.
3. Оформление протокола.	В лабораторном журнале фиксируют методику определения фармацевтического препарата, химизм процесса и расчеты количественного определения. Результаты определений проверяют у преподавателя. Рассчитывают абсолютную и относительную ошибки.

Задание № 9

Тема: Осадительное титрование. Анализ лекарственных препаратов методом осадительного титрования

I. Мотивация Цели

Титриметрические методы, основанные на образовании малорастворимых солей серебра, широко используются в химическом анализе для количественного определения соединений, содержащих галогенид- и тиоцианат-ионы. К лекарственным препаратам, содержащим перечисленные ионы, относятся: калия хлорид, натрия бромид, натрия хлорид, калия бромид и др. Овладение методикой осадительного титрования, значение способов и условий титрования необходимо студенту при изучении специальных дисциплин , а также будущему специалисту в его практической деятельности.

II. Цель самоподготовки

После самостоятельного изучения материала данной темы необходимо знать:

· теоретические основы метода осаждения;

· стандарты и титранты , их приготовление, стандартизация и хранение;

· классификацию методов осадительного титрования;

· индикаторы метода;

· применение осадительного титрования для количественного определения лекарственных препаратов.

Уметь:

· строить кривые титрования по методу осаждения;

· определять по кривым титрования скачок титрования и точку эквивалентности;

· готовить и стандартизировать рабочие растворы метода осаждения;

· выполнять анализ фармацевтических препаратов методами аргентометрического и тиоцианатометрического титрования.

III. Исходный уровень знаний

Для усвоения материала данной темы необходимо знать:

· произведение растворимости и его значение в аналитической химии;

· явление адсорбции,адсорбционные свойства коллоидных частиц;

· расчётные формулы титриметрического анализа;

· правила взятия навески и взвешивания на аналитических весах.

IV. План изучения материала темы

1. Общая характеристика методов осадительного титрования.

2. Кривые осадительного титрования, их построение и анализ.

3. Классификация методов осадительного титрования.

4. Аргентометрическое титрование, характеристика метода и классификация.

5. Безиндикаторное аргентометрическое титрование и титрование с применением индикаторов.

7. Меркурометрическое титрование, характеристика метода.

8. Применение методов.

V. Рекомендуемая литература

Основная:

1. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика). ч. II/ Ю. Я. . Харитонов;- М. : Высшая школа,2000. С. 245-270.

2. Пономарев, В. Д. Практикум по аналитической химии/В. Д. Пономарев, Л. И. Иванова , М. И. Самокиш и др. - М. : Высшая школа , 1983. С. 170-177.

3. Конспекты лекций.

Дополнительная:

1. Алексеев, В. Н. Количественный анализ/ В. Н. Алексеев;- М. : Химия, 1973. С. 314-336.

2. Васильев,В. П. Аналитическая химия, ч. I/ В. П. Васильев,-М. : Высшая школа , 1989. С. 256-261.

3. Крешков, А. П. Основы аналитической химии, ч. II / А. П. Крешков;- М. : Химия, 1976. С. 339-357.

4. Пономарев, В. Д. Аналитическая химия, ч. II, Количественный анализ/ В. Д. Пономарев;- М. : Высшая школа, 1982. С. 78-90.

5. Шемякин, Ф. М. Аналитическая химия/. Ф. М. Шемякин, А. Н. Карпов, А. Н. Брусенцов; - М. : Высшая школа, 1973. С. 423-431.

VI. Вопросы для самоконтроля

1. Сущность метода осадительного титрования.

2. Требования к реакциям, используемым в методе осадительного титрования.

3. Кривые осадительного титрования. Расчет и построение кривых титрования.

4. Факторы, влияющие на величину скачка титрования по методу осаждения.

5. Способы фиксирования точки эквивалентности:

а) безиндикаторный;

б) с применением индикатора.

6. Сущность метода «равного помутнения» (метод Гей-Люссака).

7. Титрование «до точки просветления».

8. Классификация методов осадительного титрования.

9. Сущность метода аргентометрического титрования. Реакции, лежащие в основе метода.

10. Классификация методов аргентометрического титрования.

11. Метод Мора. Стандарты и титранты метода, их приготовление, стандартизация и хранение. Индикаторы. Способы и условия титрования.

12. Метод Фольгарда. Стандарты и титранты метода, их приготовление, стандартизация и хранение. Индикаторы. Способы и условия титрования.

13. Метод Фаянса- Ходакова. Стандарты и титранты метода, их приготовление, стандартизация и хранение. Индикаторы. Способы и условия титрования.

14. Применение методов осадительного титрования в анализе фармацевтических препаратов.

VII. Обязательные для выполнения в процессе самоподготовки задания

1. Навеска 1,50 г КСI растворена в мерной колбе вместимостью 250 мл. Рассчитайте Т, С еg и Т AgNO3 ?KCI приготовленного раствора.

2. Навеска 1, 4580 г NaCI растворена в мерной колбе вместимостью 500,0 мл. На титрование 25,00 мл этого раствора расходуется 23, 40 мл 0,04996 н. АgNO3. Рассчитайте (в %) NaCI в препарате.

3. К раствору, содержащему 0,1097 г NaCI , прибавлено 30,00 мл раствора АgNO3 . Избыток его оттитровывают 4,10 мл раствора NН4SCN. На титрование 20,00 мл раствора АgNO3 расходуется 19,60 мл раствора NН4SCN. Рассчитайте Т, С еg, Т AgNO3 ?Br , Т AgNO3 ?CI раствора АgNO3 .

VIII. План работы студента на зан...