Химические методы анализа - 158 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

315
вительным по отношению к ничтожно малому избытку нитрата сереб-
ра. Таким условиям более или менее удовлетворяют хроматы и арсена-
ты щелочных металлов.
Наиболее широко в аналитической практике применяют хромат
калия с концентрацией примерно 0.02М. В действительности, для того
чтобы заметить окраску хромата серебра, необходим некоторый избы-
ток индикатора.
Метод Мора имеет ряд существенных недостатков:
1. Этот метод применим только для определения хлоридов и
бромидов и неприменим для определения иодидов и роданидов, титро-
вание которых сопровождается образованием коллоидных систем и
адсорбцией, затрудняющих установление конечной точки титрования.
2. Метод нельзя применять в кислых и сильнощелочных средах.
В кислых средах хромат переходит в дихромат, который образует с Ag
+
красный осадок, растворимый в кислоте. В сильнощелочной же среде
образуется оксид и гидроксид серебра. Поэтому значения рН рас-
твора должны быть в интервале от 6.5 до 10. В присутствии солей
аммония величина рН раствора должна быть в пределах 6.5… 7.2.
3. Ионы, образующие с ионами индикатора осадки хроматов
(Hg
2+
, Pb
2+
, Ba
2+
и др.), мешают титрованию по методу Мора. Это
можно заключить из сравнения растворимости соответствующих хро-
матов P(Ag
2
CrO
4
) = 1.410
-5
моль/л; P(BaCrO
4
) = 1.510
-5
моль/л;
P(PbCrO
4
) = 1.310
-7
моль/л.
4. По методу Мора нельзя титровать окрашенные растворы, мас-
кирующие окраску хромата серебра в точке эквивалентности.
5. Титрованию по этому методу мешают также многие анионы
(S
2
, PO
4
3
, AsO
4
3
, AsO
3
3
, CO
3
2
, C
2
O
4
2
и др.), образующие с ионами
серебра малорастворимые соединения.
VI.2.1.2.Адсорбционные индикаторы
Образование коллоидов и сопутствующие этому процессу явле-
ния используют в количественном анализе. На использовании колло-
идных свойств галогенидов серебра основано применение так назы-
ваемых адсорбционных индикаторов. Адсорбционные индикаторы
представляют собой органические соединения, являющиеся слабыми
кислотами, диссоциирующими согласно уравнению:
H
2
Ind 2H
+
+ Ind
2
.
316
Анионы этих индикаторов, адсорбируясь на поверхности поло-
жительно заряженных коллоидных частиц, выпадающих в процессе
титрования осадков, вызывают изменение цвета поверхности этих
осадков. Если изменение цвета происходит вблизи точки эквивалент-
ности, то можно использовать такие адсорбционные индикаторы для
установления конца титрования.
Наиболее известными представителями этого класса органиче-
ских соединений являются эозин и флуоресцеин.
Водно-щелочные растворы двунатриевой соли флуоресцеина
окрашены в красновато-желтый цвет, отличающийся интенсивной
флуоресценцией, которая сохраняется даже при сильном разбавлении:
HOOC-Ar-OH [
OOC-Ar-O
] 2Na
+
флуоресцеин флуоресцеин (двунатриевая соль
(желто-коричневого красновато-желтого цвета)
цвета)
Эозин представляет собой тетрабромфлуоресцеин:
[
OOC-Ar(Br)
4
-O
] 2Na
+
(двунатриевая соль красного цвета)
При титровании, например ионов хлора, стандартным раствором
нитрата серебра образуется осадок AgCl. Частицы осадка хлорида се-
ребра адсорбируют на своей поверхности ионв хлора с образованием
[AgCl]
m
nCl
. Адсорбция ионов хлора наблюдается до тех пор, пока в
титруемом растворе находятся свободные ионы Cl
. Поэтому, если в
титруемый раствор добавить флуоресцеин, индикатор не будет изме-
нять окраски, пока в растворе имеется избыток ионов Cl
. Это можно
объяснить тем, что окрашенные анионы индикатора, несущие отрица-
тельные заряды, не адсорбируются отрицательно заряженными колло-
идными частицами осадка.
При осаждении галогенидов серебра в момент достижения точки
эквивалентности при самом незначительном избытке нитрата серебра
осадок AgHal адсорбирует избыток Ag
+
- ионов и вместе с ними NO
3
-
ионы:
n AgCl + Ag
+
+ NO
3
[AgCl]
m
Ag
+
NO
3
.
Так как NO
3
- ионы не образуют ни с одним из ионов, входящих
в состав осадка, малорастворимое соединение, то они не очень прочно
удерживаются частицами [AgCl]
m
nAg
+
и склонны замещаться други-
ми анионами, способными сильнее адсорбироваться осадком. Поэтому
коллоидные частицы, теперь уже несущие положительные заряды, ад-
сорбируют интенсивно окрашенные анионы индикатора. При этом оса-
вительным по отношению к ничтожно малому избытку нитрата сереб-                Анионы этих индикаторов, адсорбируясь на поверхности поло-
ра. Таким условиям более или менее удовлетворяют хроматы и арсена-       жительно заряженных коллоидных частиц, выпадающих в процессе
ты щелочных металлов.                                                    титрования осадков, вызывают изменение цвета поверхности этих
       Наиболее широко в аналитической практике применяют хромат         осадков. Если изменение цвета происходит вблизи точки эквивалент-
калия с концентрацией примерно 0.02М. В действительности, для того       ности, то можно использовать такие адсорбционные индикаторы для
чтобы заметить окраску хромата серебра, необходим некоторый избы-        установления конца титрования.
ток индикатора.                                                                Наиболее известными представителями этого класса органиче-
                                                                         ских соединений являются эозин и флуоресцеин.
      Метод Мора имеет ряд существенных недостатков:                           Водно-щелочные растворы двунатриевой соли флуоресцеина
                                                                         окрашены в красновато-желтый цвет, отличающийся интенсивной
       1. Этот метод применим только для определения хлоридов и          флуоресценцией, которая сохраняется даже при сильном разбавлении:
бромидов и неприменим для определения иодидов и роданидов, титро-                   HOOC-Ar-OH                 [−OOC-Ar-O−] 2Na+
вание которых сопровождается образованием коллоидных систем и                      флуоресцеин                 флуоресцеин (двунатриевая соль
адсорбцией, затрудняющих установление конечной точки титрования.                 (желто-коричневого            красновато-желтого цвета)
       2. Метод нельзя применять в кислых и сильнощелочных средах.                   цвета)
В кислых средах хромат переходит в дихромат, который образует с Ag+            Эозин представляет собой тетрабромфлуоресцеин:
красный осадок, растворимый в кислоте. В сильнощелочной же среде
образуется оксид и гидроксид серебра. Поэтому значения рН рас-                                  [−OOC-Ar(Br)4-O−] 2Na+
твора должны быть в интервале от 6.5 до 10. В присутствии солей                            (двунатриевая соль красного цвета)
аммония величина рН раствора должна быть в пределах 6.5… 7.2.                   При титровании, например ионов хлора, стандартным раствором
       3. Ионы, образующие с ионами индикатора осадки хроматов           нитрата серебра образуется осадок AgCl. Частицы осадка хлорида се-
(Hg2+ , Pb2+ , Ba2+ и др.), мешают титрованию по методу Мора. Это        ребра адсорбируют на своей поверхности ионв хлора с образованием
можно заключить из сравнения растворимости соответствующих хро-          [AgCl]m⋅nCl−. Адсорбция ионов хлора наблюдается до тех пор, пока в
матов P(Ag2CrO4) = 1.4⋅10-5 моль/л; P(BaCrO4 ) = 1.5⋅10-5 моль/л;        титруемом растворе находятся свободные ионы Cl− . Поэтому, если в
P(PbCrO4 ) = 1.3⋅10-7 моль/л.                                            титруемый раствор добавить флуоресцеин, индикатор не будет изме-
       4. По методу Мора нельзя титровать окрашенные растворы, мас-      нять окраски, пока в растворе имеется избыток ионов Cl−. Это можно
кирующие окраску хромата серебра в точке эквивалентности.                объяснить тем, что окрашенные анионы индикатора, несущие отрица-
       5. Титрованию по этому методу мешают также многие анионы          тельные заряды, не адсорбируются отрицательно заряженными колло-
(S2−, PO43−, AsO43−, AsO33−, CO32−, C2O42− и др.), образующие с ионами   идными частицами осадка.
серебра малорастворимые соединения.                                             При осаждении галогенидов серебра в момент достижения точки
                                                                         эквивалентности при самом незначительном избытке нитрата серебра
               VI.2.1.2.Адсорбционные индикаторы                         осадок AgHal адсорбирует избыток Ag+ - ионов и вместе с ними NO3− -
                                                                         ионы:
      Образование коллоидов и сопутствующие этому процессу явле-                      n AgCl + Ag+ + NO3− → [AgCl]m ⋅ Ag+NO3−.
ния используют в количественном анализе. На использовании колло-                Так как NO3− - ионы не образуют ни с одним из ионов, входящих
идных свойств галогенидов серебра основано применение так назы-          в состав осадка, малорастворимое соединение, то они не очень прочно
ваемых адсорбционных индикаторов. Адсорбционные индикаторы               удерживаются частицами [AgCl]m ⋅ nAg+ и склонны замещаться други-
представляют собой органические соединения, являющиеся слабыми           ми анионами, способными сильнее адсорбироваться осадком. Поэтому
кислотами, диссоциирующими согласно уравнению:                           коллоидные частицы, теперь уже несущие положительные заряды, ад-
                      H2Ind ↔ 2H+ + Ind2−.                               сорбируют интенсивно окрашенные анионы индикатора. При этом оса-



                                 315                                                                     316