Załącznik – Miareczkowanie: teoria i praktyka

Załącznik – Miareczkowanie: teoria i praktyka
Zmiany barwy wskaźników stosowanych w pomiarze pH
Oranż metylowy (heliantyna)
Błękit bromofenolowy
Zieleń bromokrezolowa
Czerwień metylowa
Błękit bromotymolowy
Fenoloftaleina
od pH 3,1 do pH 4,4
od pH 3,0 do pH 4,0
od pH 4,0 do pH 5,6
od pH 4,2 do pH 6,2
od pH 6,2 do pH 7,6
od pH 8,0 do pH 10,0
Równania reakcji w analizie miareczkowej
Związek między titrantem a analitem w każdej z reakcji w celu wyjaśnienia stechiometrii reakcji:
Reakcje kwasowo-zasadowe
1 (Na+, OH-) + 1 (H+, Cl-) i H2O + Na+ + ClReakcja wodorotlenku sodu z kwasem jednozasadowym
2 (Na+, OH-) + 1 (SO42-, 2H+) i 2 H2O + 2 Na+ + SO42Reakcja wodorotlenku sodu z kwasem dwuzasadowym
1 (2 Na+, CO32-) + 2 (H+, Cl-) i CO2 + H2O + 2 Na+ + 2 ClCałkowite zobojętnienie węglanu sodu kwasem
chlorowodorowym
1 (2 Na+, CO32-) + 1 (2 H+, SO42-) i CO2 + H2O + 2 Na+ + SO42Całkowite zobojętnienie węglanu sodu kwasem siarkowym
1 (Na+, OH-) + 1 (H+, -OOC-C6H4-COO-, K+) i H2O + (Na+,
-OOC-C6H4COO-, K+)
Miareczkowanie wodorotlenku sodu wodoroftalanem potasu
2 (Na+, OH-) + 1 (C2O42-, 2 H+) i 2 H2O + C2O42- + 2 Na+
Miareczkowanie wodorotlenku sodu kwasem szczawiowym
1 (2 Na+, B4O72-) + 1 (2 H+, SO42-) + H2O i 4 HBO2 + SO42- + 2 Na+
Miareczkowanie boraksu kwasem siarkowym
1 (2 Na+, B4O72-) + 2 (H+, Cl-) + H2O i 4 HBO2 +2 Cl- + 2 Na+
Miareczkowanie boraksu kwasem chlorowodorowym
Przykład kwasu fosforowego H3PO4
Jest to kwas trójprotonowy o następujących wartościach
stałych dysocjacji:
pK3=2,1, pK2=7,2 i pK1=12
W roztworze wodnym miareczkować można jedynie dwa
pierwsze kwasy. Reakcje przebiegają w następujący sposób:
H3PO4 + (Na+, OH-) i (H2PO4-, Na+) + H2O
(pK3=2.1)
(H2PO4-, Na+) + (Na+, OH-) i (HPO42-, 2 Na+) + H2O
(pK2=7.2)
(HPO42-, 2 Na+) + (Na+, OH-) i (PO43-, 3 Na+) + H2O
(pK1=12)
Reakcje redoks
2 (MnO4-, K+) + 5 (C2O42-, 2 Na+) + 16 H+ i 10 CO2 + 2 Mn2+ +
8 H2O + 2 K+ + 10 Na+
Reakcja nadmanganianu potasu ze szczawianem sodu
1 (MnO4-, K+) + 5 (Fe2+, SO42-) + 8 H+ i Mn2+ + 5 Fe3+ + 5 SO42- +
4 H2O + K+
Reakcja nadmanganianu potasu z siarczanem żelaza
1 (Cr2O72-, 2 K+) + 6 (Fe2+, SO42-) + 14 H+ i 2 Cr3+ + 6 Fe3+ +
6 SO42- + 2 K+ + 7 H2O
Reakcja dichromianu potasu z siarczanem żelaza
1 (I2) + 2 (S2O32-, 2 Na+) i S4O62- + 4 Na+ + 2 IReakcja jodu z tiosiarczanem sodu
2 (Cu2+, SO42-) + 4 (I-, Na+) i 2 CuI + I2 + 2 SO42- + 4 Na+
Reakcja soli miedzi z jodkiem
1 (As2O3) + 2 (I2) + 5 H2O i 4 I- + 2 AsO43- + 10 H+
Reakcja jodu z bezwodnikiem arsenawym
Reakcje kompleksometryczne
Wzorce do reakcji redoks
Najczęściej stosowanym środkiem kompleksującym jest sól
disodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego, znana EDTA,
zwykle przedstawiana w postaci skróconej jako H2Y2-.
Kwas szczawiowy
MM=126,03 g/mol
(COOH)2, 2 H2O
Dichromian potasu
MM=294,19 g/mol
K2Cr2O7
Reakcje strącania
Najważniejszym przykładem wykorzystania reakcji strącania
jest użycie azotanu srebra do miareczkowania halogenków
(Cl-, Br-, I-) oraz użycie cyjanków (CN-) i tiocyjanianów (SCN-)
do miareczkowania jonów Ag+.
W przypadku halogenków reakcja przebiega następująco:
1 Ag+ + 1 X- i 1 AgX
Niektóre inne reakcje opisują strącanie wodorotlenków zwykle
dwuwartościowych metali:
1 Me2+ + 2 OH- i Me(OH)2
Charakterystyka wzorców
Jako wzorzec określamy dostępną w sprzedaży substancję
o wysokiej czystości, opatrzoną certyfikatem. Wzorzec taki
można odważać w celu przygotowania stabilnych roztworów.
Wzorce pH
Kwas szczawiowy
MM=126,03 g/mol
(COOH)2, 2 H2O
Wodoroftalan potasu
MM=204,22 g/mol
KOOC-C6H4-COOH
Węglan sodu
MM=105,99 g/mol
Na2CO3
TRIS lub THAM
MM=121,14 g/mol
H2N-C(CH2OH)3
Boran sodu (boraks)
MM=381,4 g/mol
Na2B4O7,10 H2O
Siarczan amonu i żelaza(II)
(Sól Mohra)
MM=392,14 g/mol
(NH4)2SO4, FeSO4, 6 H2O
Bezwodnik arsenawy
MM=169,87 g/mol
As2O3
Jodan potasu
MM=213,97 g/mol
KIO3
Wzorce kompleksometryczne
Sól disodowa EDTA
MM=372,24 g/mol
Na2H2Y, 2 H2O
Wzorce do reakcji strącania
Azotan srebra
MM=169,87 g/mol
AgNO3
Chlorek potasu
MM=74,56 g/mol
KCl
Chlorek sodu
MM=58,44 g/mol
NaCl
DOC182. 60 .20182.Jan15
Ponieważ często stosuje się ją do kompleksowania metali
dwuwartościowych o wzorze ogólnym Me2+, reakcję zapisuje
się w następujący sposób:
1 Me2+ + 1 H2Y2- i 1 (MeY2-) + 2 H+