khimie.ru

Химия титрование

Существует несколько способов количественного определения кислоты или щелочи в различных веществах. Наиболее доступным в условиях школы является метод титрования, который обычно проводится при помощи нормальных растворов кислот или щелочей.

Разберем пример количественного определения кислоты в уксусе при помощи титрования нормальным раствором едкого натра.

Сначала приготовьте 100 мл 1 n раствора NаОН, для этого отвесьте 4 г чистого для анализа или химически чистого едкого натра, поместите его в мерную колбу емкостью 100 мл и долейте дистиллированной воды до метки на шейке колбы. Колбу с раствором несколько раз встряхните. Хорошо перемешанный раствор влейте в бюретку почти доверху, затем спускайте его так, чтобы вогнутая часть мениска находилась на черте нулевого деления.

В стаканчик налейте 20 мл испытуемого уксуса и прибавьте 5-7 капель 1-процентного раствора в спирте фенолфталеина. Стаканчик подставьте под бюретку и по каплям спускайте раствор щелочи, следя все время за окраской раствора. Если жидкость в стаканчике при вливании раствора едкого натра розовеет и окраска быстро пропадает, то продолжайте добавлять щелочь по каплям. Когда розовая окраска станет устойчива и не пропадает в течение 1-2 минут, титрование прекратите и подсчитайте, сколько миллилитров титрующей жидкости пошло на нейтрализацию испытуемой жидкости.

Предположим, что вы истратили 2,5 мл раствора едкого натра. Произведите подсчет количества уксусной кислоты в уксусе: 1 мл 1 n раствора едкого натра содержит 40 г: 1000 = 0,04 г, а 2,5 мл — 0,1 г. Какой же процент уксусной кислоты  содержится в испытуемой  жидкости?

40 г NaОН соответствует 60 г СН₃СООН

0,1 г                ‒       х      г.

        х = 0,15 г.

Такое количество уксусной кислоты находится в 20 мл уксуса, а в 100 мл — в пять раз больше, т. е. 0,75 г. Таким образом, концентрация уксусной кислоты равняется 0,75%.

Возьмите другой пример: определение кислотности мо­лока.

В молоке имеется молочная кислота (СН₃СНОНСООН). 1 л нормального раствора кислоты содержит 90 г без­водной молочной кислоты. Возьмите 100 мл молока и ти­труйте  0,1   n   раствором NаОН.

Предположим, что вы израсходовали 18 мл децинормального  раствора   NаОН.

Определите наличие молочной кислоты (С₃Н₆0₃) в 100 мл молока.

В 1 л 0,1 n раствора едкого натра содержится 4 г едкого натра, а в 18 мл израсходованного раствора — 0,072 г.

Зная, что 40 г едкого натра нейтрализуют 90 г молоч­ной кислоты, устанавливаем, что 0,072 г NаОН нейтрализуют 0,162 г молочной кислоты.

Такое количество молочной кислоты содержится в 100 мл молока, а в литре — 1,620 г. Каждые 0,09 г молочной кислоты соответствуют одному градусу Тернера, следовательно, испытуемое молоко содержит 1,62:0,09 = 18 градусов Тернера. Нормальное молоко содержит от 16 до 18 градусов. В продажу допускается молоко, имеющее кислотность не выше 21 градуса. Таким образом, испытуемое молоко имеет нормальную кислотность и вполне пригодно для употребления.

При титровании следует придерживаться следующих правил:

1)  Бюретку перед употреблением необходимо тщательно мыть при «помощи специального ершика и споласкивать дистиллированной водой.

2)          Сначала нужно заполнить бюретку выше нулевого деления, а затем медленно спускать жидкость до нулевого деления, чтобы удалить из резиновой трубки или из крана воздух.

3)          Наполнять бюретку жидкостью следует через воронку и так, чтобы жидкость стекала по стенам бюретки.

4)          Бюретка должна находиться в строго вертикальном положении.

5) При отсчете делений глаз должен находиться на одной линии с мениском.

6)          Выливание жидкости следует проводить с одной и той же скоростью. После того как закрыт кран, необходимо подождать одну-две минуты, чтобы жидкость в бюретке приняла нормальное положение, после чего можно производить отсчет делений.

7)  Титрование не рекомендуется вести с малыми количествами, так как вкравшаяся ошибка значительно возрастет при подсчетах.

8) После титрования жидкость из бюретки выливают, бюретку промывают и споласкивают дистиллированной  водой.

Если едкий натр или едкое кали загрязнены или покрылись углекислым натрием или углекислым калием, то перед анализом их следует промыть в дистиллированной воде. Поступают следующим образом: берут кусок едкого натра, несколько больший по весу, чем требуется для приготовления титрующего раствора (например, для децинормального раствора берут не 4 г едкого натра, а 5 г), и опускают его на некоторое время в дистиллированную

воду. Как только растворится верхний слой, кусок вынимают и готовят децинормальный раствор.

Взвешивание лучше всего производить в чисто вымытой и предварительно взвешенной фарфоровой чашке. Найдя общий вес чашки с едким натром, вычитают вес чашки и определяют наличие щелочи.

Ознакомившись с вопросами титрования, можете производить количественное определение кислот и щелочей в испытуемых жидкостях: в почвенном растворе, молоке, патоке, в различных соках, воде и т. п.

При анализе щелочей в бюретку вливайте нормальный раствор кислот и в качестве индикатора используйте водный раствор метилового оранжевого или метилового красного.

При титровании жидкости, содержащей большой процент кислоты или щелочи, применяйте одно-, двух- или трехнормальные растворы, для жидкостей с небольшой концентрацией кислоты или щелочи применяйте деци- и сантинормальные растворы.

В качестве упражнений решите ряд экспериментальных задач.

1. Возьмите 20 мл продажного уксуса и определите процент находящейся в нем уксусной кислоты. Титрование проводите 0,5 n раствором едкого калия.
2. Определите концентрацию раствора едкой щелочи (NаОН, КОН, Ва(ОН)₂), имеющейся в школьной лаборатории. Для этого возьмите 25 мл раствора и титруйте 1 n раствором соляной кислоты. В качестве индикатора используйте 0,5-процентный раствор метилового оранжевого. Его следует влить в испытуемую жидкость, не более пяти капель. При изменении окраски не пропадающей в течение 1-2 минут, титрование прекратите и произведите подсчет.

Изучив приемы объемного анализа, вы можете проводить аналитические работы с органическими и неорганическими веществами.

Приобретенные навыки помогут вам в дальнейшем самостоятельно проводить аналитические работы в заводских лабораториях над различными веществами, а также в лабораториях сельскохозяйственных учреждений по анализу почвы, удобрений, пищевых продуктов и т. д.