Реферат: Индикаторы требования к ним и классификация - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Индикаторы требования к ним и классификация

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 24 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Индикаторные и безиндикаторные титр иметрические методы. Индикаторы и требования к ним. Классификация индик аторов. Теоретические кривые титрования, их расчет и использование для в ыбора индикатора По способу установления КТТ (МЭ) различают безиндикаторные и индикатор ные титриметрические методы . В безиндикаторных методах конец реакции титро вания устанавливают по внешнему аналитическому эффекту (сигналу), обусл овленному химическим взаимодействием определяемого вещества титрант а при концентрациях соответствующих МЭ. Внешний эффект может заключаться в изм енении, возникновении или исчезновении окраски титруемого раствора, об разовании или растворении малорастворимого соединения и многом другом . Например, при перманганатометрическом титровании восстановителей в к ислой среде МЭ определяют по изменению бесцветной окраски анализируем ого раствора на розовую от одной избыточной капли рабочего раствора КМnО 4 . Этот внешний эффект объясняется тем, ч то в МЭ окислительно-восстановительная реакция закончилась, поэтому до бавленные с избытком титранта красно-фиолетовые ионы МnО 4 - , не восстанавливаясь до бесцв етных Мn 2+ , окрашивают титруемый раствор в розовый цвет. Достоинством безиндикаторных методов является то, что у них МЭ совпадает с КТТ. Однако в большинстве случаев окончание реакции титрова ния не сопровождается внешним эффектом. Для регистрации МЭ (КТТ) в таких т итрованиях используют вещества индикаторы (указатели ), пр етерпевающие какое-либо легко различимое изменение (перемена окраски, л юминисценция, выпадение в осадок) при изменении концентрации одного из к омпонентов в растворе. Титриметрические методы, использующие индикаторы, назы вают индикаторными. В индикаторных мет одах МЭ может не совпадать с КТТ, так как индикатор может изменить окраск у не точно в МЭ, а до или после этого момента, что приводит к индикаторной п огрешности метода. Индикатор должен реагировать с определяемым веществом А или веществом титранта В при их концентрациях, близких к МЭ (в идеале соо тветствующих МЭ). Эта вторичная реакция должна протекать только тогда, к огда основная реакция между А и В уже прошла почти полностью (в идеале до конц а). Например, если индикатор Ind реагирует с В , то при титровании протекают следующие реакции: А + В АВ - основная реакция В + Ind ВInd - вторичная реакция Необходимо, чтобы свойства ВInd значительно отличались от свойств Ind, кроме того, визуально должны быть различимы настолько малые к оличества ВInd, чтобы расход титранта В на образование ВInd был не ощутим. Кон станта равновесия вторичной реакции должна иметь такую величину, чтобы вблизи МЭ изменение концентрации В приводило к резкому изменению соотн ошения [ в ] / [ Ind ] . Последнее условие легко осуществимо при достаточно больших кон центрациях титранта (обычно с (1/z В) не менее 0,1моль/дм 3 ). По технике применения различают внутр енние и внешние индик аторы. Более распространенные внутренние индикаторы непосредственно в водят в титруемый раствор. Внешние индикаторы применяют тогда, когда нел ьзя использовать внутренние. С помощью внешних индикаторов полноту отт итрования проверяют в пробах (каплях), последовательно отбираемых из тит руемого раствора на часовое стекло или фарфоровую пластинку. По обратимости возникновения или исче зновения внешнего эффекта реакции различают обратимы е и необратимые индикаторы. Обратимые индикаторы - это соединения, способные существовать в двух или более формах, причем переход одной формы в другу ю обратим. Большинство известных индикаторов относятся к этому типу. Нап ример, индикатор метиловый оранжевый окрашен в желтый цвет в щелочной ср еде, а в кислой - в красный. Переход желтой формы в красную может происходи ть любое число раз в зависимости от изменения рН раствора, т.е. в зависимос ти от недостатка или избытка введенного титранта или определяемого вещ ества. Необратимые индикаторы - это соединения, которые разр ушаются при введении избытка реагента и окраска которых не восстанавли вается добавлением анализируемого раствора. Тот же метиловый оранжевы й может быть примером необратимого индикатора в окислительно-восстано ви-тельных реакциях. Одна избыточная капля титранта окислителя необрат имо обесцвечивает индикатор. Необратимые индикаторы менее удобны и при меняются редко. Индикаторы различают по типу реакции т итрования , для регистрации окончания к оторой их применяют. Кислотно-основные индикаторы - это окр ашенные органические соединения, существующие в двух формах, в зависимо сти от рН раствора. Чаще обе формы различаются по окраске, это так называе мые двуцветные индика торы (лакмус, метиловый красный, метиловый оранжевый, тимолфталеин и др.). Реже применяют одноцветные индикатор ы, у которых окрашена только одна форма, как у фенолфталеина (бесцветный в кислой среде, а при рН і 9 - малиновый). Окислительно-восстановительные (редокс-, оксред-) индикаторы - это органические соединения, изменения окраски которых связано с окислительно-восстановительным (оксред-, редокс-) поте нциалом Е титруемого раствора. Например, дифениламин меняет окраску с бе сцветной на фиолетовую при Е 0 = 0,76 В. Металлоиндикаторы (металлохромные) ис пользуют в комплексонометрическом титровании. Это органические красит ели, которые образуют окрашенные комплексы с ионами металлов. Краситель и его комплекс различаются по окраске. Избыток титранта разрушает компл екс, в результате краситель выделяется в свободном виде и окрашивает рас твор в свой цвет в КТТ (МЭ). Осадительные индикаторы приводят к об разованию осадка с избытком титранта. Примером такого индикатора может служить К 2 СrО 4 , добавляемый в виде нескольких капель к раствору хлорида, титруе мому раствором АgNО 3 . Аg + -ионы осаждают как Cl - , так и CrO 4 2- , но поскольку раст воримость AgCl значительно меньше Ag 2 CrO 4 , то хромат серебра не осаждается пока не буд ут связаны все хлорид-ионы. МЭ определяется по моменту, когда чисто-белый осадок AgCl принимает кирпичный оттенок Ag 2 CrO 4 от одной избыточной капли титранта. У адсорбционных индикаторов изменение окраски связано с адсорбцией их ионов на поверхности осадка. Например, при титровании Cl - или I - раствором AgNO 3 в качестве индикатора используют слабую орган ическую кислоту эозин, чьи анионы придают неоттированному раствору роз овую окраску. Образующийся осадок AgCl (или AgI) адсорбирует находящиеся в изб ытке ионы Cl - (или I - ), заряжаясь отрицательно, что препятствует выделению ионов э озина на осадке. После наступления МЭ поверхность осадка заряжается пол ожительно избыточными Ag + -ионами. В резул ьтате этого на поверхности высаждаются анионы эозина, окрашивая осадок в красно-фиолетовый цвет. Осадильные и адсорбционные индикаторы используют в с едиметрии. Для титрования мутных и окрашенных растворов, когда пер еход окраски цветопеременных индикаторов неразличим, применяют люминисцентные и хемилюми нисцентные индикаторы. Люминисцентные (например, эозин, родамин 6Ж, хинин и др.) при освещении титруемого раствора УФ-излучением вызывают изменение цвета его свечения (люминисценции) в МЭ независимо от степени окраски или прозрачности раствора. Действие хеми люминисцентных индикаторов основано на возникновении или исчезновени и излучения видимого света при определенном значении рН среды за счет вы деления энергии химической реакции (люминол, сидоксен и др.). Различают специфические , индивидуальные , смешанные и универсальные индикаторы. Специфические индикаторы позволяют обнаружить только одно конкретное вещест во. Например, крахмал образует синие адсорбционные комплексы с I 2 , тиоцианат-ионы (CNS - ) образуют красные комплексы с Fe 3+ - ионами и т.д. Для обнаружения КТТ(МЭ) может применяться один индикатор- индивидуальный . Смеш анный индикатор - это смесь двух разных индикаторов или с месь, состоящая из индикатора и нейтрального красителя, окраска которог о не изменяется при разных рН (например, метиловый оранжевый с индиго-кар мином). Смешанные индикаторы применяют, чтобы сделать переход окраски бо лее контрастным. Универсальные индикаторы - смесь нескольких индикаторов, приобретающих раз личную окраску при нескольких значениях рН, что позволяет судить о велич ине рН по всему диапазону шкалы. Индикаторы выбирают с помощью теоретиче ских кривых титрования. Теоретические кривые тит рования Ход реакции титрования может быть представлен графиком, называемым кривой титрования, изображающей зависимость между количеством добавленного титранта и каким-либо свой ством (рН, Е, рМ, рХ) титруемого раствора. Различают реальн ые , полученные в ходе титрования, и расс читанные теоретические кривые титрования (ТКТ). ТКТ широко используют для предварительного исследов ания возможного характера реальных кривых титрования, выбора его услов ий (концентрации растворов, индикаторов, температуры и т.п.) и оценки погре шности титрования с данным индикатором. Рассчитываемое для построения ТКТ свойство анализируемого раствора за висит от типа реакции титрования, природы определяемого вещества и веще ства титранта, соотношения их количеств и продуктов взаимодействия в пр оцессе титрования. Первыми двумя факторами определяется совокупность мат ематических формул, отвечающая расчету данного типа ТКТ, а последним - ко нкретная формула для расчета свойства (точки кривой) в один из характерных моментов титрования: 1) до начала ти трования; 2) при титровании до ТЭ; 3) в ТЭ; 4) при титровании после достижения ТЭ . Если специально не оговорено иное, то характерные участ ки ТКТ рассчитывают в гипотетических стандартных условиях. При этом при нимают, что на титрование взято 100 см 3 ана лизируемого раствора, его концентрацию, как и титранта, выражают в виде м олярной концентрации эквивалента вещества (т.е. соотносят с концентраци ей нормального раствора) и считают обычно равной 0.1моль/дм 3 (0.1н.). Точки ТКТ рассчитывают, как правило, для 0; 10; 50; 90; 99; 99,9; 100 (ТЭ ); 100,1; 101; 110; 150; 200 процентов добавленного вещества титранта от его количества, не обходимого для химической эквивалентности определяемому веществу. ТКТ с двумя и большим числом ТЭ рассчитывают при процентах титранта, аналог ичных приведенным выше, только увеличиваемых на сто после каждой ТЭ. При равных концентрациях титранта и титруемого раствора проценты добавлен ного титранта могут быть заменены численно равными значениями объемов. Поэтому точки ТКТ рассчитывают в зависимости от объема добавленного ти транта, от степени ( t ) или процента (100 t ,%) оттитрования: гд е А и В - определяемое вещество и вещество титранта , соответственно . Степень оттитрования - удобный критерий для отслеживан ия момента смены расчетной формулы, особенно при машинном счете, посколь ку до начала титрования t =0, до 1-й ТЭ - 0 Ј t Ј 1; в 1-й ТЭ - t =1 и т.д. Практическое значение имеет область ТКТ, называемая скачком титрования , в которой происход ит резкое (скачкообразное) изменение свойства (рН, Е, рМ, рХ) титруемого рас твора. Скачком титрования считают начало участка ТКТ, отвечающего момен ту добавления 99 (более точно 99,9)% титранта (т.е. недотитрование на 1(0,1)%), а концом - моменту добавления 101 (100.1)% титранта (перетитрование на 1(0,1)%). Наличие четкого скачка титрования на ТКТ позволяет с делать заключение о возможности регистрации ТЭ в реальном титровании п ри аналогичных расчетным концентрациях, а также выбрать индикатор и оце нить погрешность титрования с ним. У правильно выбранного индикатора переход окраски должен происходить в интервале изменения свойств титруемого раствора, отвечающего скачку титрования. Индикаторная погрешность титрования может быть приблизите льно оценена следующим образом: если переход окраски индикатора происх одит в области скачка титрования при 99…101% добавленного титранта, погрешн ость не превышает 1%, а если при 99,9…100,1%, то меньше 0,1%. Формулы для точной количес твенной оценки индикаторной погрешности в случае протолиметрического , редоксиметрического и комплексонометрического титрований приведены в соответствующих разделах данного пособия. Протолитометрия - это раздел титриметрии с использованием кислотно-основной реак ции (реакции нейтрализации). Название этот раздел получил от протолитиче ской теории кислот и оснований. Протолиметрию подразделяют на ацидим етрию (от лат. аcidum - кислота) и алкалиметри ю (от лат. alcalum - щелочь). В ацидиметрии в качестве рабочего ра створа используют титрованные растворы сильных кислот, а в алкалиметри и - щелочей. Прямым титрованием в протол иметрии определяют концентрацию кислоты или основания, или содержание элементов, образующих растворимые кислоты и основания (например фосфор а в виде фосфорной кислоты и т.п.). Обратным или косвенным титрованием нахо дят содержание некоторых солей. Например, для определения содержания NH 4 + в NH 4 Cl обратным титрованием можно добавить к анализируемому раствору точно отмеренный избыток стандартного раствора NaOH, нагреть сме сь до полного удаления NH 3 , а затем остато к раствора NaOH оттитровать кислотой в присутствии метилового оранжевого. Косвенный вариант титрования NH 4 + можно осуществить формальдегидным методом, заместив ионы NH 4 + эквивалентным колич еством Н + - ионов реакцией раствора NH 4 Cl с избытком формальдегида по реакции NH 4 Cl + 6CH 2 O ® (CH 2 ) 6 N 4 + HCl + 6H 2 O Содержание NH 4 + находят по результатам алкалиметриче ского титрования заместителя, т.е. HCl. Протолиметрическое титрование в основном проводят в во дной среде, но существует и неводный вариант. В последнем случае, подобра в соответствующий растворитель, можно направленно изменять силу раств оренных в нем кислот и оснований, превращать соли в кислоты и основания и т.д. Например, HCN в водном растворе - слабая кислота, а в среде сжиженного амм иака - сильная, мочевина в растворе безводной СН 3 СООН - сильное основание, а в сжиженном аммиаке - кислота и т.п. По этому применение неводного титрования делает возможным титрование оче нь слабых кислот и оснований, различных смесей солей с близкими свойства ми, смесей солей с кислотами и основаниями, определение нерастворимых в воде и разлагаемых ею соединений. В зависимости от относительной силы кислот и основан ий различают четыре основных случая протолиметрического титрования, к аждый из которых моделируется соответствующей ТКТ: I - сильную кислоту ти труют сильным основанием; II - сильное основание титруют сильной кислотой ; III - слабую кислоту титруют сильным основанием; IV - слабое основание титрую т сильной кислотой. Построенная в координатах “pH - V” или “pH - t ” протолитическая ТКТ имеет вид графика с одним или неск олькими S-образными переходами, каждый из которых отвечает одному или не скольким скачкам титрования. Принципиальное значение имеют точки пере сечения графика ТКТ с линиями нейтральности и эквивалентности . Линия, параллельная оси абсцисс и проходящая через значение рН, р авное 7, называется линией нейтральности, а точка ее пересечения с ТКТ - точкой нейтральности (ТН). Линия, паралл ельная оси ординат и проходящая через значение эквивалентного объема т итранта, называется линией эквивалентности, а точка ее пересечения с ТКТ - точкой эквивалентности (ТЭ). Рассмотрим расчет точек в характерных областях каждо й из ТКТ, относящихся к четырем основным случаям протолиметрии в водной среде. Расчетные формулы получают, рассматривая химические равновесия, устанавливающиеся в каждый момент титрования. I MOH сил. осн-е, с(МОН) НА сил. к-та, с(НА) с(МОН) = с(НА) 1. До начала титрования в титруемом растворе только сильн ая кислота HA. Так как НА сильная кислота и диссоциирует нацело, то [Н + ] = с(НА), и рН = - lg [Н + ] Ю рН = - lg c(НА) . 2. При титровании до ТЭ в растворе преобладают Н + - ионы, недотитрованной НА, так как все добавляем ые с титрантом ОН - - ионы связываются в в оду: НА + МОН ® МА + Н 2 О, поэтому с учетом разбавления титруемого раствора в ходе ти трования 3. В ТЭ реакция нейтрализации закончилась . Титруемый раствор содержит только соль МА и воду . Соль МА - соль сильной кислоты и сильного основания , следов ательно , негидролизуется и , как и вода , обеспечивает нейтральность раствора ( рН = 7). Р и с. 1.7.1. Вид ТКТ при титрован ии сильных электролитов (0,1н. растворов): I - сильной кислоты, II - сильного основания. 4. При титровании после ТЭ из быток МОН приводит к щелочной среде титруемого раствора, поэтому с учето м разбавления: , но так как то ТКТ для I-случая имеет вид, изображенный на рис. 1.7.1 сплошн ой линией. ТКТ данного типа имеет зеркально-симметричный график относительно лин ии нейтральности и эквивалентности. ТЭ и ТН совпадают. Для регистрации Т Э подходят и фенолфталеин, и метиловый оранжевый. II HA сил. к-та, с(НА) МОН сил. осн., с(МОН) с(НА) = с(МОН) Расчет точек ТКТ проводят по формулам, выведенным анало гично случаю I : 1. До титрования . 2. До ТЭ . 3. В ТЭ . 4. После ТЭ Для ТКТ этого типа справедливы все положения, изложен ные для случая I, с той лишь разницей, что ход кривой обратный - из щелочной о бласти в кислую (см. рис. 1.7.1, пунктирная линия). Для регистрации ТЭ подходят о ба индикатора. III MOH сил. осн., с (МОН) НАn сл. к-та, с(НАn) с(НАn) = с(МОН)
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
А я недавно в стрип-клуб ходил. 50 долларов в бикини девочке положил, 100 евро вытащил. И отдохнул, и заработал.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru