KVANTITATIVNA HEMIJSKA ANALIZA VOLUMETRIJAanaliticka.tmf.bg.ac.rs/.../2018/12/01-Uvod-u-volumetrijske-metode.pdf · (rastvor tačno odreĎene poznate koncentracije). ... Metode kompleksometrijske

KVANTITATIVNA HEMIJSKA ANALIZA

VOLUMETRIJA

VOLUMETRY (lat. volumen = zapremina)

Principi, tehnika i osnovne operacije u volumetriji.

Titracija. Proračuni u volumetriji. Titar.

Primeri konkretnih volumetrijskih odreĎivanja.

Hemijska ravnoteže u homogenim sistemima.

• Ravnoteže u rastvorima kiselina i baza (izračunavanje pH vrednosti rastvora)

• Ravnoteže u rastvorima kompleksnih jedinjenja

• Ravnoteže u rastvorima teško rastvornih soli

• Ravnoteže u redoks sistemima

//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Burette.svg

• Titrant je titraciono sredstvo koje se dodaje iz birete

(rastvor tačno odreĎene poznate koncentracije).

• Titrand je ispitivana supstanca (koja se titriše u

erlenmajeru).

• Titracija – osnovna operacija u volumetriji,

predstavlja dodavanje titranta poznate standardne

koncentracije do potpune reakcije sa ispitivanom

supstancom.

Principi, tehnika i osnovne operacije u

volumetriji. Titracija.

Reakcije titracije u volumetriji

Titrant:

• Kiselina ili baza (REAKCIJE NEUTRALIZACIJE)

• Kompleksirajući reagens (KOMPLEKSOMETRIJSKE

TITRACIJE)

• Taložni reagens (TALOŢNE TITRACIJE)

• Oksido-redukcioni reagens (REDOKS REAKCIJE)

Prilikom titracije, standardni rastvor titranta se dodaje kontrolisano do zapremine koja

sadrţi količinu koja je stehiometrijski ekvivalentna sa supstancom sa kojom u toku

titracije reaguje. To je, ili supstanca koja treba da se odredi u toku titracije (direktna

titracija), ili neka druga koja je u stehiometrijskom odnosu sa supstancom koja se

odreĎuje (indirektna titracija). Kaţe se da je tada dostignuta ekvivalentna tačka.

VOLUMETRIJSKE METODE

• KISELINSKO-BAZNE (NEUTRALIZACINE)

• KOMPLEKSOMETRIJSKE

• TALOŽNE

• REDOKS

------------------------------------------------------------------

Titraciono sredstvo ili TITRANT (standardizacija)

- indikator

- primena

- izračunavanje

Standardizacija rastvora titranta

• Primarni standardni rastvori (pripremljeni su od hemijski

čistih supstanci tzv. primarnih standarda, npr: Na2CO3,

Na2B4O7 10 H2O, Na2C2O4 2H2O).

• Sekundarni standardni rastvori ili standardizovani

rastvori (pripremljeni su od supstanci koje nemaju odlike

prim. standarda). Tačna konc. odreĎuje se naknadno reakcijom

sa primarnim standardom, u postupku koji se naziva

standardizacija (svaka standardizacija mora da se zasniva bar

na tri paralelna odreĎivanja, pri čemu rezultati treba da se

slaţu u opsegu od 0,2 %).

Da bi se neka supstanca koristila u svojstvu primarnog standarda ona mora da zadovolji sledeće kriterijume:

• da bude analitički čista, p.a. kvaliteta, da se lako odrţava u čistom stanju. Ne sme za vreme merenja da reaguje sa atmosferilijama, da upija vlagu ili CO2 iz vazduha;

• treba da ima veliku molarnu masu, u tom slučaju će greška, koja se čini prilikom merenja, imati manji uticaj na tačnost rezultata;

• mora da reaguje sa titrantom stehiometrijski, uz mogućnost odreĎivanja završne tačke titracije.

Standardizacija rastvora titranta

Reakcije u volumetriji

Da bi neka reakcija mogla da se primeni za volumetrijsku analizu,

mora da zadovolji sledeće uslove:

• Da bude brza (ostvareno kod neutralizacionih, ali ne i kod

većine taloţnih i redoks reakcija).

• Ispitivana supstanca mora da reaguje stehiometrijski sa dodatim

titrantom, pri čemu ne smeju da se javljaju sporedne reakcije.

• Ostale supstance koje se nalaze u rastvoru, ne smeju da reaguju

sa titrantom i ne smeju da na bilo koji način ometaju reakciju

titracije.

• Neophodno je da postoji pogodan indikator za odreĎivanje z.t.

titracije.

EKVIVALENTNA I ZAVRŠNA TAČKA TITRACIJE

(E.T. I Z.T.)

• Ekvivalentna tačka (teorijski pojam)

aA + bB = proizvodi r-je

• Završna tačka titracije (eksperimentalno)

Vizuelno pomoću indikatora (promena boje rastvora, pojava

ili iščezavanje boje rastvora, promena boje taloga, nastajanje

ili rastvaranje taloga itd.)

Poţeljno je da z.t. bude što bliţa vrednosti e.t.

Vaţno: odabrati pravi indikator i eliminisati uticaj ljudskog

faktora.

Indikatori

• Pomoćni reagensi

• Supstance koje ne utiču na tok reakcije, ali nekom

vidljivom promenom označavaju kraj titracije.

EKVIVALENTNA I ZAVRŠNA TAČKA TITRACIJE

(E.T. I Z.T.)

• Z.T. titracije se moţe odrediti i merenjem neke veličine

koja je u vezi sa promenom koncentracije ispitivane

supstance u toku titracije.

• Grafički prikaz zavisnosti merene veličine (pH, pM, pX,

E) od dodate V titranta - KRIVE TITRACIJE

PODELA VOLUMETRIJSKIH METODA

• ACIDO-BAZNE (NEUTRALIZACINE)

H3O+(aq) + OH-(aq) = 2H2O(l)

ALKALIMETRIJA (titrant je baza)

ACIDIMETRIJA (titrant je kiselina)

• KOMPLEKSOMETRIJSKE (zasnivaju na stvaranju stabilnih kompleksnih jedinjenja jona metala sa kompleksirajućim agensom. Najveći značaj imaju reakcije stvaranja helatnih kompleksa metala sa kompleksonima koji predstavljaju aminopolikarbonske kiseline i njihove soli. Najčešće se koristi komplekson III ili EDTA.

Mg2+(aq) + H2Y2-(aq) = MgY2-(aq) + 2H+(aq)

• TALOŽNE (najčešće su reakcije sa Ag+-jonom, pa odatle i naziv argentometrija)

Cl-(aq) + Ag+(aq) = AgCl(s)

• REDOKS (permanganometrija, jodometrija, bromatometrija)

5Fe2+(aq) + MnO4- (aq)+ 8H+(aq) = 5Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4H2O(l)

KARAKTERISTIČNE HEMIJSKE RAVNOTEŽE PRI

VOLUMETRIJSKIM ODREĐIVANJIMA

• HEMIJSKA RAVNOTEŢA U KISELO-BAZNIM SISTEMIMA (neutralizacione titracije) koja podrazumeva sledeće procese definisane konstantama ravnoteţe: disocijacija vode (jonski proizvod vode, Kw ), disocijacija slabih kiselina i baza (Ka i Kb), hidroliza soli (Kh) i disocijacija u sloţenim sistemima, višebazne kiseline (Ka1, Ka2,…) i višekisele baze (Kb1, Kb2, …).

• HEMIJSKA RAVNOTEŢA PRI STVARANJU KOMPLEKSA (kompleksometrijske titracije) kod kojih se na osnovu vrednosti konstante stabilnosti kompleksa, Kst, ili konstante disocijacije kompleksa, Kd, vrši procena kvantitativnosti reakcije;

• HETEROGENA RAVNOTEŢA (taloţne titracije), kod kojih se analiza ispitivanog sistema vrši na osnovu proizvoda rastvorljivosti teško rastvornog taloga, KXY, i

• HEMIJSKA RAVNOTEŢA PRI OKSIDACIONO-REDUKCIONIM PROCESIMA (redoks titracije), kod kojih se analiza sistema vrši na osnovu vrednosti konstanti ravnoteţe redoks reakcija, K, odnosno standardnog elektrodnog potencijala E .

KRIVE TITRACIJE

• Krive koje prikazuju promenu koncentracije (ili log c) neke supstance u zavisnosti od zapremine titranta nazivaju se krive titracije. Krive tiracije se mogu teorijski izračunati i eksperimentalno odrediti. Postoje LINEARNE i LOGARITAMSKE krive titracije.

Kod linearnih krivih titracije koncentracije ispitivanih jona se linearno menjaju sa povećanjem zapremine dodatog reagensa. Dimenzije skale dijagrama linearnih titracionih krivih morale bi da budu ogromne kako bi se obuhvatile velike promene koncentracije ispitivanih jona (na primer konc. H3O

+ , odnosno OH- jona 1,00-1,00 10-7mol/dm3), Zbog toga se one retko koriste.

KRIVE TITRACIJE

Logaritamske krive titracije se dobijaju ako se na ordinatu nanosi veličina koja je direktno proporcionalna logaritmu numeričke vrednosti koncentracije neke od reagujućih supstanci u toku volumetrijske titracije. Te veličine se nazivaju p-funkcije i one mogu biti:

• pH (-log[H3O+]),

• pAg (-log[Ag+] ) ili pX (-log[X-]

• pM (-log[Mn+] ), pri čemu Mn+ označava jon nekog metala.

Na osnovu krivih titracije moţe se najbolje i najlakše izvršiti izbor indikatora. Na taj način će se greška titracije, tj. razlika izmeĎu završne i ekvivalentne tačke svesti na najmanju meru.

KRIVE TITRACIJE

Osnovne prednosti logaritamskih krivih titracije:

• Merena veličina naglo se menja upravo u okolini

ekvivalentne tačke. Završna tačka titracije određuje se

kao tačka u kojoj je priraštaj merene veličine najveći

(skok na krivoj);

• Promena merene veličine u ekvivalentnoj tački vezana je

za konstante ravnoteže reakcija koje se odigravaju u

toku titracije. Promena je veća ako je konstanta

disocijacije kiseline veća, proizvod rastvorljivosti teško

rastvornog jedinjenja manji i konstanta stabilnosti

kompleksa veća.

KRIVE TITRACIJE

Karakteristične tačke (oblasti) titracije:

• I PRE POČETKA TITRACIJE

• II TOK TITRACIJE

• III EKVIVALENTNA TAČKA

• IV POSLE EKVIVALENTNE TAČKE

nA : nB = a : b,

,1000

: BB

A

A b:acV

M

m

1000b

a ABBA

McVm ,

wA (%) = 1000

ABB McV

b

a

u

100

m

Izračunavanja u volumetriji

V (cm3)

0,05 cm3

Kiselinsko-bazne ili neutralizacione titracije

Kiselinsko-bazne ili neutralizacione titracije se zasnivaju na

reakcijama elektrolita koji imaju kiselinsko/bazna svojstva

pri čemu nastaje slabo disosovano jedinjenje – voda.

Titrant

U acidimetriji se kao standardni titracioni rastvori koriste

rastvori kiselina: HCl ili H2SO4.

U alkalimetriji se kao standardni titracioni rastvori koriste

rastvori baza: NaOH ili KOH.

Standardizacija titranta

Rastvori HCl i H2SO4 nemaju odlike primarnog standarda, posle pripremanja

rastvora neophodna je standardizacija. Za standardizaciju kiselina koriste se

primarni standardi: bezvodni natrijum-karbonat, Na2CO3, ili natrijum-tetraborat-

dekahidrat (boraks), Na2B4O7 10H2O.

Indikatori

Izbor indikatora vrši se na osnovu analize vrednosti pH

rastvora u ekvivalentnoj tački titracije i na osnovu analize

krive titracije. Kao indikatori koriste se slabe organske

kiseline ili slabe organske baze tzv. kiselinsko-bazni indikatori,

od kojih su najpoznatiji metiloranž, fenolftalein,

bromtimolplavo i drugi.

Karakteristična reakcija u toku titracije:

H3O+(aq) + OH

-(aq) = 2H2O

Odnos molova u toku titracije: odreĎuje se posebno za pojedinačna odreĎivanja.

Osetljivost, Granica određivanja

Najmanja koncentracija koja moţe da se odredi neutralizacionom titracijom je

oko 5 mg/dm3.



Karakteristična izračunavanja

Pri titraciji HCl rastvorom NaOH:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

n(HCl): n(NaOH) = 1: 1

a = b = 1

m(HCl) =1000

)HCl()NaOH()NaOH( McV

Pri titraciji Na2CO3 rastvorom HCl:

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3

n(Na2CO3): n(HCl) = 1: 2

a = 1, b = 2

m(Na2CO3) =2

1

1000

)CONa()NaOH()NaOH( 32McV

1000b

a 32

32

CONaHClHCl

CONa

McVm

INDIKATORI

0 10 20 30 40 50

0

2

4

6

8

10

12

14

IV. NaCl + NaOH

e.t. III. NaCl + H2O

II. HCl + NaCl

I. HCl

pH

VNaOH

(cm3)

Slika III.2.1 Kriva neutralizacione titracije, titracije jake kiseline, HCl, jakom bazom, NaOH

INDIKATORI

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

e.t.

IV. NaCl + HCl

III. NaCl + H2O

II. NaOH + NaClI. NaOH

pH

VHCl

(cm3)

Slika III.2.1.1 Titraciona kriva za titraciju 25,00 cm

3 rastvora NaOH koncentracije

0,100 mol/dm3 rastvorom HCl iste koncentracije

metiloranţ

fenolftalein

INDIKATORI

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

e.t.

IV. CH3COONa + NaOH

III. CH3COONa

II. CH3COOH / CH

3COONa

I. CH3COOH

pH

VNaOH

(cm3)


3 rastvora CH3COOH koncentracije

0,100 mol/dm3 rastvorom NaOH iste koncentracije

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

e.t.

IV. NH4Cl + HCl

III. NH4Cl

II. NH3 / NH

4Cl

I. NH3

pH

VHCl

(cm3)


3 rastvora NH3 koncentracije


INDIKATORI

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

(e.t.)2

(e.t.)1

VI. HPO4

2- / PO

4

3-

V. HPO4

2-

IV. H2PO

4

- / HPO

4

2-

III. H2PO

4

-

II. H3PO

4 / H

2PO

4

-

I. H3PO

4

pH

VNaOH

(cm3)


3 rastvora H3PO4

koncentracije 0,100 mol/dm3 rastvorom NaOH iste koncentracije

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

(e.t.)2

(e.t.)1

VI. H2CO

3 / HCl

V. H2CO

3

IV. NaHCO3 / H

2CO

3

III. NaHCO3

II. Na2CO

3 / NaHCO

3

I. Na2CO

3

pH

VHCl

(cm3)


3 rastvora Na2CO3 koncentracije


Kompleksometrijske titracije

Metode kompleksometrijske titracije zasnivaju se na stvaranju stabilnih kompleksa u toku

titracije.

Titrant

Rastvor kompleksona, Na2H2Y 2H2O koji pri rastvaranju daje hidratisane H2Y2-

-

jone. Komplekson reaguje sa jonima metala gradeći stabilna kompleksna

jedinjenja helatnog tipa.


Rastvor kompleksona ima odlike primarnog standarda, posle pripremanja

rastvora nije neophodna naknadna standardizacija. Ukoliko je potrebno proveriti

koncentraciju koristi se standardni rastvor jona cinka ili magnezijuma. Za

kompleksometrijske titracije obično se priprema rastvor kompleksona

koncentracije oko 0,01 mol/dm3 (sa tačnošću od najmanje tri značajne cifre).

Titrand, Primena

Kompleksometrijske titracije koriste za odreĎivanje jona metala (Mn+

) i ukupne tvrdoće vode.

Indikatori

Metal-indikatori, najpoznatiji su eriohromcrno T i mureksid.

Karakteristična reakcija u toku titracije:

Mn+

(aq) + H2Y2-

(aq) = MY(n - 4)+-

(aq) + 2H+(aq)

Odnos molova u toku titracije: n(Mn+

): n(H2Y2-

) = 1: 1


Najmanja koncentracija koja moţe da se odredi kompleksometrijskom titracijom

je oko 1 mg/dm3.


Karakteristični izrazi za izračunavanje mase i masenog udela nekog metala, na

primer bakra, odreĎivanog kompleksometrijski u rastvorenom uzorku su:

m(Cu) = qMcV

1000

)Cu()K()K( IIIIII ;

w(Cu) = qMcV

1000

)Cu()K()K( IIIIII

u

100

m.



0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. [MgY2-] + [H

2Y

2-]

III. [MgY2-]

II. Mg2+

+ [MgY2-]

I. Mg2+

pMg

VEDTA

(cm3)

Slika III.2.2.1 pMg kriva Kriva titracije 25,00 cm3 rastvora MgCl2, koncentracije 0,01 mol/dm

3

standardnim rastvorom EDTA iste koncentracije, pH=10,00

Taložne titracije

Volumetrijska odreĎivanja, koja se zasnivaju na stvaranju teško rastvornih jedinjenja u

toku titracije, nazivaju se taloţne titracije.

Titrant

Rastvor AgNO3, zbog čega se ove metode nazivaju još i argentometrijske metode

(argentum, lat.=srebro).


Priprema se rastvor AgNO3 koncentracije oko 0,1 mol/dm3

(sa tačnošću od

najmanje tri značajne cifre). Za standardizaciju rastvora AgNO3 u taloţnim

metodama koristi se čist, bezvodni NaCl.

Titrand, Primena

Taloţne titracije se koriste za odreĎivanje anjona, najviše za odreĎivanje

halogenid-jona: Cl-, Br

- i I

--jona, a mogu se primeniti i za odreĎivanje CO3

2-,

CrO42-

, CN-, SCN

- i PO4

2--jona..

Indikatori

Jedinjenja koja sa viškom titracionog sredstva grade ili obojene taloge ili obojene

rastvore: K2CrO4,, FeNH4(SO4)2


Najmanja koncentracija koja moţe da se odredi titracijom je oko 5 mg/dm3.


Karakteristični izrazi za izračunavanje mase i masenog udela nekog anjona, na

primer Cl--jona, odreĎivanog taloţnom titracijom u rastvorenom uzorku su:

Cl-(aq) + Ag

+(aq) = AgCl(s)

n(Cl-) : n(AgNO3) = 1: 1

m(NaCl)1000

)NaCl()AgNO()AgNO( 33 McVq

w(NaCl)=u

)NaCl(

m

m100.

Taložne titracije

Od svih taloţnih titracija najčešće se primenjuju Morova (Mohr) i Folhardova (Volhard)

metoda za odreĎivanje hlorid-jona.

Morova metoda se primenjuje za odreĎivanje hlorid-jona u neutralnim i/ili slabo alkalnim

rastvorima, pri čemu se kao indikator koristi K2CrO4.

Cl-(aq) + Ag

+(aq) = AgCl(s) reakcija

titracije beo

Ag+(aq) + CrO4

2-(aq) = Ag2CrO4(s) reakcija indikacije

crven

Folhardova metoda se primenjuje za odreĎivanje hlorid-jona u jako kiselim rastvorima. Višak

dodatog titranta, AgNO3 retitriše se rastvorom NH4CNS ili KCNS uz indikator FeNH4(SO4)2.

Cl-(aq) + Ag

+(aq) = AgCl(s) reakcija titracije

višak beo

Ag+(aq) + SCN

-(aq) = AgSCN(s) reakcija retitracije

beo

SCN-(aq) + Fe

3+(aq)= [Fe(SCN)]

2+(aq) reakcija indikacije

crvena boja rastvora

Taložne titracije

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. AgCl(s) + AgNO3

III. AgCl(s)

II. NaCl + AgCl

I. NaCl

pCl

VAgNO

3

(cm3)

pCl funkcija

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. AgCl + AgNO3

III. AgCl

II. NaCl + AgCl

I. NaClpAg

VAgNO

3

(cm3)

pAg funkcija

Slika III.2.3.1 Kriva titracije 25,00 cm3 rastvora NaCl koncentracije 0,100 mol/dm

3

standardnim rastvorom AgNO3 iste koncentracije

TALOŽNE TITRACIJE

• Volumetrijske metode zasnovane na reakcijama oksidacija i redukcija nazivaju se redoks titracije.

• Naziv je nastao spajanjem i skraćivanjem izraza redukcija i oksidacija. Ova jezgrovitost u formi izraţavanja označava ujedno i suštinu, jer ističe da se ove reakcije (oksidacija – otpuštanje elektrona i redukcija – primanje elektrona), povezane prelazom elektrona, odigravaju istovremeno u toku titracije.

• Mehanizam redoks titracija razlikuje se od mehanizma drugih titracija razmatranih u okviru klasičnih volumetrijskih metoda (kiselinsko-baznih, taloţnih i kompleksometrijskih) jer u toku redoks titracija dolazi do promene oksidacionog broja reaktanata.

Redoks metode


U redoks titracije spadaju:

• permanganometrija,

• jodimetrija,

• bromatometrija i dr.

Redoks metode


Titrant

Permanganometrija

Rastvor KMnO 4 , k oristi se za titraciju u kiseloj i neutralnoj ili slabo alkalnoj sredini. U kise loj sredini MnO 4

- - joni se redukuju do Mn

2+ - jona, primajući 5

elektrona:

MnO 4 - (aq) + 8H

+ (aq) +5 e ⇌ Mn

2+ (q) +4H 2 O,

E (MnO

4 - +8H + /Mn 2+ +4H

2 O) =1,5 V.

U neutralnoj ili slabo alkalnoj sredini, MnO 4 - - joni redukuju se do MnO 2 ,

primajući tri elektrona:

MnO 4 - (aq) + 2H 2 O + 3 e ⇌ MnO 2 (s) + 4OH

- ,

E (MnO 4

- +2H 2 O/Mn O 2 +4OH - ) =0,59 V.



Permanganometrija

KMnO4 nije primarna standardna supstanca. Rastvor KMnO4 se standardizuje

pomoću H2C2O4 ili Na2C2O4 u kiseloj sredini:

5H2C2O4(aq) + 2MnO4-(aq) + 6H

+(aq) = 10CO2(g) + 2Mn

2+(aq) + 8H2O

n(H2C2O4): n(KMnO4)= 5: 2

PRIMENA

Rastvorom KMnO4 mogu da se oksiduju i pri tome odrede Fe2+

i Mn2+

-joni

(pojedinačno i u smeši), Sn2+

, C2O42-

, NO2--joni kao i As2O3, H2O2.


Indikator

Permanganometrija

Prva kap viška rastvora KMnO4 označava kraj titracije, pojavom bledo-ružičaste

boje. Pored KMnO4 koji predstavlja specifični indikator koriste se i redoks

indikatori.


Primena

Permanganometrija

Rastvorom KMnO4 mogu da se oksiduju i pri tome odrede Fe2+

i Mn2+

-joni

(pojedinačno i u smeši), Sn2+

, C2O42-

, NO2--joni kao i As2O3, H2O2.


Permanganometrija: krive titracije

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

e.t.

IV. Fe3+

, Mn2+

/MnO4

-

III. Fe3+

, Mn2+

I. Fe2+

II. Fe2+

/Fe3+

, Mn2+

E (V)

VKMnO

4

(cm3)

Kriva titracije 25,00 cm3 rastvora Fe

2+-jona (koncentracije 0,100 mol/dm

3)

rastvorom KMnO4 (koncentracije 0,0200 mol/dm3), pri pH=0.

I. Pre pocetka titracije

II. Tok titracije

III. E.T.

IV. Posle E.T.; Pretitrisano


U direktnim jodimetrijskim titracijama: rastvor I2.

U indirektnim jodimetrijskim titracijama: rastvor Na2S2O3.

U slučaju indirektne jodimetrije neutralnom ili slabo kiselom rastvoru

titranda dodaje se KI u višku, pri čemu se izdvaja I2 koji se zatim titriše

rastvorom Na2S2O3. U toku titracije S2O32-

-joni oksiduju se do S2O42-

-jona:

I2(aq) + 2S2O32-

(aq) 2I-(aq) + S4O6

2-(aq)

Jodimetrijske titracije

⇌


Rastvor I2 ima odlike primarnog standarda, ako je sveže pripremljen,

rastvor ne treba standardizovati!

Rastvor Na2S2O3 nema odlike primarnog standarda i mora se

standardizovati. Za standardizaciju rastvora Na2S2O3 mogu se upotrebiti

različite oksidacione supstance: I2, KBrO3, K2Cr2O7, KMnO4 itd.

KBrO3 reaguje sa KI u kiseloj sredini pri čemu se izdvaja I2 koji se zatim

titriše rastvorom Na2S2O3:

BrO3-(aq) + 6I

-(aq) + 6H

+(aq) = Br

-(aq) + 3I2(aq) + 3H2O

I2(aq) + 2S2O32-

(aq) = 2I-(aq) + S4O6

2-(aq)

n(KBrO3): n(I2): n(Na2S2O3)= 1: 3: 6


STANDARDIZACIJA TITRANTA



INDIKATOR

Rastvora skroba. I2 gradi sa skrobom adsorpciono jedinjenje intenzivno

plave boje. Pored skroba koji predstavlja specifični indikator koriste se i

redoks indikatori.



P R I M E N A

Indirektne jodimetrijske titracije primenjuju se za određivanje uzoraka

koji sadrže: Cr2O72-

, ClO3-, Sn

2+, Cu

2+-jona, ili rastvore Cl2, Br2, HClO,

MnO2, H2SO3, H2O2, itd.



P R I M E N A primeri: OdreĎivanje sadržaja bakra i hroma u legurama

Dvovalentni bakar redukuje se do jednovalentnog (taloţi se teško rastvorni bakar(I)-jodid

ţućkaste boje), pri čemu se izdvaja ekvivalentna količina joda. Izdvojeni jod titriše se

standardnim rastvorom Na2S2O3. Optimalno pH za ovu reakciju je 4,0. Kao indikator koristi

se skrob.

OdreĎivanje hroma indirektnom jodimetrijom u kiseloj sredini zasniva se na redukciji

šestovalentnog hroma pomoću KI u trovalentni hrom, pri čemu se izdvaja ekvivalentna

količina I2, koji se titriše standardnim rastvorom Na2S2O3.

Cr2O72-(aq) + 6I-(aq) + 14H+(aq) = 2Cr3+(aq) + 3I2(aq) + 7H2O

I2(aq) + 2S2O32-(aq) = 2I-(aq) + S4O6

2-(aq)

n(Cr3+): n(Na2S2O3)= 1: 3.

OdreĎivanje bakra indirektnom jodimetrijom zasniva se na reakciji bakar(II)-jona sa jodid-

jonom koji je dodat u višku:

2Cu2+(aq) + 4I-(aq) = Cu2I2(s) + I2(aq)

I2(aq) + 2S2O32-(aq) = 2I-(aq) + S4O6

2-(aq)

n(Cu2+): n(Na2S2O3)= 1: 1.


Bromatometrijske titracije

TITRANT

U kiseloj sredini KBrO3 je jako oksidaciono sredstvo, pri čemu se BrO3--jon

redukuje do Br--jona:

BrO3-(aq) + 6H

+(aq) = Br

-(aq) + 3H2O,

E (BrO3-+6H+/Br-+3H2O)=1,4 V.

STANDARDIZACIJA TITRANTA

KBrO3 je primarna standardna supstanca, rastvor nije potrebno standardizovati.

INDIKATORI

Indikatori su brom, metiloranţ, metilcrveno i skrob. Pored ovih

specifičnih indikatora koriste se i redoks indikatori.


Bromatometrijske titracije

PRIMENA

Bromatometrijske titracije se koriste za kvantitativno odreĎivanje

antimona i kalaja u uzorcima belog metala.


Documents

KVANTITATIVNA HEMIJSKA ANALIZA VOLUMETRIJAanaliticka.tmf.bg.ac.rs/.../2018/12/01-Uvod-u-volumetrijske-metode.pdf · (rastvor tačno odreĎene poznate koncentracije). ... Metode kompleksometrijske