Г. Б. Слепченко Кандидат химических наук, доцент Сибгму
Глава 4. Методы окислительно-восстановительного титрования
жүктеу/скачать 2,27 Mb.
|
Titrimetria
- Бұл бет үшін навигация:
- 4.2. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования
| Глава 4. Методы окислительно-восстановительного титрования
4.1. Характеристика методов окислительно-восстановительного титрования Окислительно-восстановительное титрование (редоксиметрия или оксидиметрия) основано на использовании реакций окисления-восстановления. Окислители титруют восстановителями, а восстановители – окислителями. При применении окислительно-восстановительных реакций в титриметрическом анализе следует помнить об особенностях их протекания, осложняющих проведение окислительно-восстановительного титрования. Одной из таких особенностей является обратимость окислительно-восстановительных реакций. Поэтому в некоторых случаях необходимо создавать условия, при которых обратимость реакции будет минимальной. Это удается регулированием рН раствора, как, например, в случае определения мышьяка (III) иодометрическим методом: Данная реакция обратима. Чтобы сдвинуть равновесие реакции вправо, титрование арсенитов проводят при рН 8 в присутствии . В редоксиметрии следует учитывать скорость протекания окислительно-восстановительных реакций. Как известно, медленно протекающие реакции непригодны для титрования, т. к. оно в этом случае затянулось бы и не могло бы быть выполнено достаточно точно. Скорость реакций окисления-восстановления часто невелика. Поэтому для окислительно-восстановительных процессов важное значение имеет ускорение реакций. Оно может быть достигнуто повышением температуры, изменением концентрации реагирующих веществ, применением катализаторов. Например, реакция окисления сурьмы (III) броматом калия в кислой среде при комнатной температуре протекает очень медленно: Поэтому броматометрическое титрование сурьмы (III) проводят при 70-80 оС. В этих условиях скорость реакции значительно увеличивается. В методе йодометрического титрования медленно протекающая реакция может быть ускорена повышением концентраций H+ и I - - ионов в растворе. Скорость окислительно-восстановительной реакции может значительно увеличиваться в присутствии катализаторов. Например, для реакции катализатором служат Ag+-ионы. Особый вид каталитических явлений состоит в образовании катализатора во время самой реакции окисления-восстановления. Такие процессы называются автокаталитическими. Так, например, реакция окисления щавелевой кислоты перманганатом протекает очень медленно. При приливании стандартного раствора перманганата титруемый раствор щавелевой кислоты в сернокислой среде долгое время не обесцвечивается, несмотря на большую разность потенциалов: Однако по мере накопления Mn2+ -ионов окраска раствора, вызываемая -ионами, быстро исчезает вследствие их восстановления оксалат-ионами. Таким образом, -ионы играют роль автокатализатора в данной реакции. Окислительно-восстановительные процессы могут осложняться протеканием индуцированных (сопряженных) реакций, т. е. таких реакций, которые в измеримой степени протекают в системе под действием другого взаимодействия. Например, в перманганатометрическом определении железа (II) в среде соляной кислоты основная реакция индуцирует (вызывает) не протекающую в разбавленных растворах побочную реакцию К индуцированным реакциям можно отнести окисление сульфитов кислородом воздуха в присутствии йода; окисление в кислой среде арсенитов перманганатом в присутствии Mn2+; окисление йодидов нитратами в кислой среде в присутствии цинка; окисление арсенитов броматом калия в присутствии сернистой кислоты и т. д. Индуцированные реакции могут привести к получению неверных результатов анализа. Поэтому такие реакции стараются подавить или создать условия, препятствующие их протеканию. Так, при определении железа (II) методом перманганатометрии реакцию титрования проводят в сернокислой среде или добавляют защитную смесь (например, смесь Циммермана-Рейнгардта, состоящую из MnSO4, H2SO4 и H3PO4). Протекание индуцированных реакций обусловлено тем, что основные реакции обладают сложным механизмом, связанным с образованием промежуточных продуктов, некоторые из которых могут участвовать в побочных реакциях с другими присутствующими веществами. Во многих случаях механизм индуцированных реакций окончательно не установлен. В настоящее время разработано свыше 50 методов окислительно-восстановительного титрования. Их называют по типу применяемого титранта. Наиболее широкое распространение получили следующие виды редоксиметрии: перманганатометрия, титрант – раствор KMnO4; дихроматометрия, титрант – раствор K2Cr2O7; йодометрия, титранты – растворы I2 и Na2S2O3; броматометрия, титрант – раствор KBrO3; цериметрия, титрант – Ce(SO4)2; титанометрия, титрант –TiCl3 и др. 4.2. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования В ряде случаев окислительно-восстановительного титрования фиксирование точки эквивалентности проводится по изменению окраски титруемого раствора, вызываемой избытком окрашенного титранта. Подобное безындикаторное титрование возможно, например, при окислении различных восстановителей перманганатом калия в кислой среде. Малиново-фиолетовая окраска исчезает в результате восстановления этого иона до бесцветного . Когда же весь восстановитель оттитрован, одна лишняя капля перманганата окрашивает раствор в розовый цвет. Кроме безындикаторного способа, в редоксиметрическом титровании применяют индикаторы, которые по их действию подразделяют на две группы: специфические и редокс-индикаторы. жүктеу/скачать 2,27 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|