Химические методы анализа - 123 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

245
Понижение окислительного потенциала системы (I
2
+ 2e 2I
)
может быть достигнуто различными методами: уменьшением концен-
трации выделяющегося йода прибавлением тиосульфата; отгонкой
йода и экстрагированием его органическими растворителями или пу-
тем увеличения концентрации йодид-ионов, т.е. прибавлением боль-
шого количества йодида калия. Обычно прибавляют около 5 г KI на
100 мл раствора или соответствующий объем его концентрированного
раствора.
3) предупреждают понижение [Cu
2+
] вследствие, например, ком-
плексообразования.
Предупреждение комплексообразования. При проведении ана-
лиза необходимо избегать присутствия веществ, образующих ком-
плексные соединения с медью (II) и тем понижающих ее концентра-
цию. Например, хлороводородная кислота в больших количествах
вредна, так как образует комплекс [CuCl
4
]
2
;
4) создают максимально благоприятные условия в отношении
кислотности раствора (рН = 4…5).
Соблюдение определенного значения рН раствора. Если зна-
чение рН раствора слишком высоко, реакция идет очень медленно и не
доходит до конца. Если значение рН раствора низко, то йодид калия
окисляется кислородом воздуха, причем медь (I) каталитически уско-
ряет эту реакцию. Обычно для сохранения постоянного значения рН
раствора применяют буферные смеси с рН = 4…5.
Для усовершенствования иодометрического определения ионов
меди было предложено заменить иодид калия смесью иодида калия и
роданида аммония. При добавлении этой смеси к раствору, содержа-
щему ионы меди (II), протекают реакции:
2Cu
2+
+ 4I
2CuI + I
2
;
2CuI + 2SCN
Cu
2
(SCN)
2
+ 2I
.
В результате ионы меди (I) переходят в очень малорастворимый
роданид меди (I). Титрование проводят в сернокислой или солянокис-
лой среде.
Йодометрический метод считается лучшим для определения
меди. Он достаточно точен. Присутствие посторонних веществ не ока-
зывает существенного влияния на точность результатов анализа. При
анализах сложных смесей, например, медных руд, это обстоятельство
имеет большое значение. Мешают вещества, окисляющие йодид ка-
лия, например мышьяк (V), окисляющиеся йодом, например мышьяк
(III), сурьма (III), и осаждающие йодид-ионы, например ионы висмута
и серебра.
246
Определение меди (II) в солях
Рассчитанную навеску или соответствующий объем раствора
соли меди (II) помещают в мерную колбу, растворяют в воде и дово-
дят объем раствора до метки. Переносят пипеткой 25 мл полученно-
го раствора в коническую колбу, добавляют 5 мл 2н. раствора серной
кислоты. Прибавляют около 3-5 г йодида калия или соответствующее
количество раствора йодида.
Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом, не обращая
внимания на образующийся осадок йодида меди (I). Под конец титро-
вания прибавляют 1-2 мл раствора крахмала и дотитровывают до
обесцвечивания раствора.
Определение меди в рудах
При определении меди в рудах (содержащих 10-30% меди) бе-
рут навеску около 1 г и растворяют ее в 20 мл концентрированной
азотной кислоты. Раствор в стакане выпаривают до объема 5 мл, при-
бавляют 25 мл воды и нагревают до растворения солей и удаления
окислов азота. Остаток отфильтровывают и промывают. Фильтрат вы-
паривают до объема 25 мл. Для нейтрализации кислоты к раствору
прибавляют раствор аммиака до появления слабого запаха; происходит
осаждение примеси железа в виде гидроксида железа. Затем прибав-
ляют 2 г дифторида аммония для растворения гидроксида железа и
переведения его в комплекс, взбалтывают, добавляют 3 г йодида ка-
лия. Выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия.
Расчеты
Количество меди в анализируемом образце (g
меди
):
а) метод аликвотных объемов:
g
меди
= (С
эк
т.с.
V
т.с.
М
Эмеди
/1000)(V
к
/V
меди
), г;
б) метод отдельных навесок:
g
меди
= (С
эк
т.с.
V
т.с.
М
Эмеди
/1000)(100/а
меди
), %,
где С
эк
т.с.
и V
т.с.
- молярная концентрация эквивалентов (моль/л) и объ-
ем раствора тиосульфата натрия в конечной точке титрования (в точке
эквивалентности), мл; М
Эмеди
- молярная масса эквивалентов меди,
г/моль; V
к
- объем анализируемого раствора (объем мерной колбы) в
методе аликвотных объемов, мл; V
меди
-объем пробы, взятой для ана-
лиза из мерной колбы (объем пипетки), мл; а
меди
- навеска руды, в ко-
торой проводится количественное определение меди, г.
        Понижение окислительного потенциала системы (I2 + 2e → 2I−)                        Определение меди (II) в солях
может быть достигнуто различными методами: уменьшением концен-
трации выделяющегося йода прибавлением тиосульфата; отгонкой                  Рассчитанную навеску или соответствующий объем раствора
йода и экстрагированием его органическими растворителями или пу-       соли меди (II) помещают в мерную колбу, растворяют в воде и дово-
тем увеличения концентрации йодид-ионов, т.е. прибавлением боль-       дят объем раствора до метки. Переносят пипеткой 25 мл полученно-
шого количества йодида калия. Обычно прибавляют около 5 г KI на        го раствора в коническую колбу, добавляют 5 мл 2н. раствора серной
100 мл раствора или соответствующий объем его концентрированного       кислоты. Прибавляют около 3-5 г йодида калия или соответствующее
раствора.                                                              количество раствора йодида.
        3) предупреждают понижение [Cu2+] вследствие, например, ком-          Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом, не обращая
плексообразования.                                                     внимания на образующийся осадок йодида меди (I). Под конец титро-
        Предупреждение комплексообразования. При проведении ана-       вания прибавляют 1-2 мл раствора крахмала и дотитровывают до
лиза необходимо избегать присутствия веществ, образующих ком-          обесцвечивания раствора.
плексные соединения с медью (II) и тем понижающих ее концентра-
цию. Например, хлороводородная кислота в больших количествах                                 Определение меди в рудах
вредна, так как образует комплекс [CuCl4]2− ;
        4) создают максимально благоприятные условия в отношении             При определении меди в рудах (содержащих 10-30% меди) бе-
кислотности раствора (рН = 4…5).                                       рут навеску около 1 г и растворяют ее в 20 мл концентрированной
        Соблюдение определенного значения рН раствора. Если зна-       азотной кислоты. Раствор в стакане выпаривают до объема 5 мл, при-
чение рН раствора слишком высоко, реакция идет очень медленно и не     бавляют 25 мл воды и нагревают до растворения солей и удаления
доходит до конца. Если значение рН раствора низко, то йодид калия      окислов азота. Остаток отфильтровывают и промывают. Фильтрат вы-
окисляется кислородом воздуха, причем медь (I) каталитически уско-     паривают до объема 25 мл. Для нейтрализации кислоты к раствору
ряет эту реакцию. Обычно для сохранения постоянного значения рН        прибавляют раствор аммиака до появления слабого запаха; происходит
раствора применяют буферные смеси с рН = 4…5.                          осаждение примеси железа в виде гидроксида железа. Затем прибав-
        Для усовершенствования иодометрического определения ионов      ляют 2 г дифторида аммония для растворения гидроксида железа и
меди было предложено заменить иодид калия смесью иодида калия и        переведения его в комплекс, взбалтывают, добавляют 3 г йодида ка-
роданида аммония. При добавлении этой смеси к раствору, содержа-       лия. Выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия.
щему ионы меди (II), протекают реакции:
                          2Cu2+ + 4I− ↔ 2CuI + I2 ;                                                   Расчеты
                     2CuI + 2SCN− ↔ Cu2(SCN)2 + 2I− .
        В результате ионы меди (I) переходят в очень малорастворимый          Количество меди в анализируемом образце (gмеди):
роданид меди (I). Титрование проводят в сернокислой или солянокис-            а) метод аликвотных объемов:
лой среде.                                                                             gмеди = (Сэк т.с. Vт.с. МЭмеди /1000)(Vк /Vмеди), г;
        Йодометрический метод считается лучшим для определения                б) метод отдельных навесок:
меди. Он достаточно точен. Присутствие посторонних веществ не ока-                     gмеди = (Сэк т.с. Vт.с. МЭмеди /1000)(100/амеди), %,
зывает существенного влияния на точность результатов анализа. При      где Сэк т.с. и Vт.с. - молярная концентрация эквивалентов (моль/л) и объ-
анализах сложных смесей, например, медных руд, это обстоятельство      ем раствора тиосульфата натрия в конечной точке титрования (в точке
имеет большое значение. Мешают вещества, окисляющие йодид ка-          эквивалентности), мл; МЭмеди - молярная масса эквивалентов меди,
лия, например мышьяк (V), окисляющиеся йодом, например мышьяк          г/моль; Vк - объем анализируемого раствора (объем мерной колбы) в
(III), сурьма (III), и осаждающие йодид-ионы, например ионы висмута    методе аликвотных объемов, мл; Vмеди -объем пробы, взятой для ана-
и серебра.                                                             лиза из мерной колбы (объем пипетки), мл; амеди - навеска руды, в ко-
                                                                       торой проводится количественное определение меди, г.


                                245                                                                      246