Расчет результатов титриметрического анализа

Результаты титриметрического анализа не рекомендуется рассчитывать непосредственно по уравнению реакции, например, с помощью пропорций. Такой «школьный» способ решения расчетных задач нерационален и, как правило, не дает требуемой точности. Результаты титриметрического анализа рассчитывают по одной из нескольких готовых алгебраических формул, выведенных на основании закона эквивалентов. Исходными данными будут oбъем затраченного титранта (в миллилитрах) и концентрация титранта (в моль/литр), их надо установить с необходимой точностью.

Способ расчета не зависит от типа химической реакции, протекающей в ходе титрования, и способа контроля точки эквивалентности (индикатор, прибор и т.п.). Выбор расчетной формулы определяется тем, какой способ титрования (прямое, обратное, заместительное) применяют в ходе анализа. Выбирая формулу, следует различать два случая: а) расчет концентрации раствора Х; б) определение массовой доли компонента (процентного содержания Х в пробе).

Наиболее просто выглядят расчетные формулы, если концентрации определяемого компонента и титранта выражают числом молей их эквивалентов в литре соответствующих растворов, т.е. используют концентрации определяемого компонента (N_x) и титранта (N_T), выраженные числом молей эквивалента в литре раствора. Ранее эти концентрации называли нормальными. Теперь этот термин применять не рекомендуется, но на практике его используют весьма широко, особенно в редоксметрии. А вот в комплексонометрии и в некоторых других методах, где 1 моль определяемого вещества Х всегда реагирует с 1 молем титранта, нормальные концентрации совпадают с обычными молярными концентрациями (C_x и С_Т), а поэтому при расчете результатов нормальные концентрации и эквиваленты применять незачем.

В отличие от обычных молярных концентраций, нормальная концентрация определяется с учетом химизма реакции, протекающей в ходе титрования. Полезно запомнить, что нормальная концентрация Х в растворе либо равна его молярной концентрации, либо превосходит ее в несколько (2,3,4....) раз, смотря по тому, сколько протонов (или электронов) участвует в реакции, в расчете на одну частицу Х. При записи уравнения реакции, определении эквивалентов и расчете нормальных концентраций следует учитывать условия, в которых протекает титрование, и даже выбор индикатора.

Масса оттитрованного X при прямом титровании равна (в мг):

m_x = N_T ^.V_T^.Э_x, (1),

где Э_x - молярная масса эквивалента Х, соответствующая одному протону (в кислотно-основных реакциях), одному электрону (в окислительно-восстановительных реакциях), одному лиганду (в реакциях комплексообразования), и т.п. V_T – объем титранта (в мл). В комплексонометрии массу определяемого вещества (в мг) лучше рассчитывать по формуле, в которую входит величина М_х - молярная масса Х:

m_x = С_T ^.V_T ^.М_x (2).

Из (4.11) следует, что массовая доля Х в навеске пробы, выраженная в %, равна:

%X = N_T ^. V_T ^. Э_x ^. 100 % / m_ , (3),

где m_ - масса навески в мг. Обычно результат титрования не зависит от того, в каком объеме воды растворили навеску пробы перед титрованием, и этот объем в расчетах не учитывают. Если же титруют не всю навеску, а некоторую ее часть (аликвоту), то надо учесть дополнительный коэффициент К, равный отношению V₀ - объема раствора, в который перевели эту навеску и из которого отбирали аликвоты, к V_aliq - объему одной аликвоты:

m_x = К ^. N_T ^.V_T^.Э_x , (4).

При расчете концентрации по способу прямого (или заместительного) титрования применяют простую формулу, непосредственно следующую из закона эквивалентов:

N_х ^. V_х = N_T ^. V_T (5).

анализа, однако в заводских лабораториях пользуются и другими способами расчета.

Таблица 3

---

Дата добавления: 2015-07-26