Аргентометрия. Определение хлоридов в питьевой воде

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)

Институт естественных и точных наук

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

АРГЕНТОМЕТРИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРЦДОВ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ

Выполнила: Назаров И.Н.

«__»____________2022 г.

Проверил: Иняев И.В.

_____________________

«__»____________2022 г.

Челябинск 2022

Теоретическая часть

Методы осадительного титрования имеют ограниченное значение. Лишь немногие процессы осаждения отвечают всем требованиям, предъявляемым к реакциям в титриметрии. Ограничения связаны главным образом с неколичественным и нестехиометрическим протеканием реакций. Необходимым требованиям удовлетворяют с этой точки зрения реакции осаждения галогенидов и тиоцианата серебра(I) (аргентометрия), а также ряда соединений ртути(I). Из всех методов осадительного титрования наиболее широко применяют аргентометрию. Это лучший способ определения больших количеств хлорид и бромидионов, а по методу Фаянса — иодидионов.

Титрование индивидуальных ионов. В процессе титрования изменяется концентрация осаждаемого иона, например иона А, поэтому кривые титрования целесообразно строить в координатах p[A] —f (логарифмические кривые) или [A] —f (линейные кривые). В зависимости от стехиометрии осадка логарифмические кривые могут быть симметричными (если образуется осадок состава АВ) и асимметричными (если образуется осадок состава AmBn). Для построения кривых титрования галогенидионов X− раствором AgNO3 используют формулы:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Кривые титрования симметричны относительно точки эквивалентности. Индекс крутизны, например для кривой титрования хлоридионов, можно найти по уравнению

[pic 4]

Метод основан на осаждении галогенидов и некоторых других анионов (AsO43–, PO43–, C2O42–, S2– и др.) солями серебра:

[pic 5]

Аргентометрия является лучшим методом определения больших количеств галогенидов (Cl– , Br– и Cl– ). Рабочими растворами метода являются: – AgNO3 – основной рабочий раствор, его готовят в концентрации 0,05–0,1 моль/л, стандартизируют по NaCl, хранят в склянках из темного стекла; – NaCl – рабочий раствор для обратного титрования, готовят как первичный стандарт; – KCNS или NН4CNS – рабочие растворы для обратного титрования, готовят как вторичные стандарты, стандартизируют по титрованному раствору AgNO3. Условия проведения титрования – в среде НNO3. В зависимости от разновидности аргентометрического метода и способа титрования применяют различные способы фиксирования конечной точки титрования. Безындикаторное титрование используют при прямом титровании хлоридов стандартным раствором AgNO3 (метод равного помутнения). Идея метода была предложена Гей-Люссаком в 1832 г. При титровании хлорида по этому методу вблизи точки эквивалентности отбирают небольшие порции прозрачного раствора и добавляют к одной порции AgNO3, а к другой NaCl. Если достигнута точка эквивалентности, помутнение в обеих порциях будет одинаковым. В недотитрованных растворах помутнение будет происходить только при добавлении AgNO3, а в перетитрованных – при добавлении NaCl. В конечной точке титрования раствор в обеих пробирках имеет одинаковое помутнение. Метод дает очень точные результаты, благодаря чему его применили даже для определения атомных масс галогенов и серебра. Этот метод не применим для определения иодидов и роданидов, титрование которых сопровождается образованием коллоидных систем и адсорбцией, что затрудняет установление конечной точки титрования. Бромид- и иодид-ионы определяют безындикаторным методом просветления. Суть его состоит в том, что при добавлении к анализируемому раствору из бюретки небольшими порциями стандартного раствора нитрата серебра вначале образуется коллоидный раствор бромида серебра, а в момент эквивалентности происходят коагуляция коллоидных частиц и осаждение их в виде творожистых хлопьев, раствор при этом осветляется. Этот метод достаточно точен, но в настоящее время применяется редко. Индикатор K2CrO4 используют при прямом титровании Cl– и Br– стандартным раствором AgNO3 (метод Мора, 1856 г.). Определять I– и CNS– этим методом нельзя, поскольку при титровании происходит соосаждение K2CrO4 с осадками AgI и AgCNS. Адсорбционные индикаторы используют при прямом титровании галогенид-ионов стандартным раствором AgNO3 (метод Фаянса – Фишера – Ходакова, 1923–1927 гг.). Метод позволяет определять Cl–, Br–, I–, CN–, CNS–. Индикатор Fe3+ (обычно в виде железоаммонийных квасцов NH4Fe(SO4)2 · 12H2O) используют при обратном титровании избытка стандартного раствора AgNO3 раствором NH4CNS или KCNS (метод Фольгарда, 1870 г.). Метод позволяет определять галогениды, CN–, CNS–, S2–, CO32–, CrO42–, C2O42–, AsO4 3– и др. Титрование ведут до появления розовой окраски, обусловленной появлением комплекса Fe3+ с CNS– в минимальной концентрации при добавлении первой избыточной капли титранта после точки эквивалентности.