Химические методы анализа - 163 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

325
объем титруемого раствора V
пип
), мл; V(NH
4
SCN) - объем титранта в
точке эквивалентности, мл.
VI.3.3.Определение ионов хлора
в растворимых хлоридах по методу Фольгарда
Определение Cl
- ионов по методу Фольгарда основано на при-
менении метода обратного титрования. Хлорид-ионы сначала осажда-
ют определенным объемом стандартного раствора AgNO
3
, взятого с
избытком. Затем оттитровывают не вступивший в реакцию с хлоридом
избыток AgNO
3
стандартным раствором NH
4
SCN в присутствии желе-
зо-аммонийных квасцов в качестве индикатора. По разности результа-
тов двух титрований определяют объем раствора AgNO
3
, израсходо-
ванного на осаждение Сl
- ионов. Таким образом, последовательно
протекают три реакции:
Ag
+
+ Cl
AgCl;
Ag
+
+ SCN
Ag SCN;
Fe
3+
+ 3SCN
Fe(SCN)
3
.
Однако в тот момент, когда избыток Ag
+
будет оттитрован ро-
данидом, избыток SCN
вступает, кроме того, в реакцию с AgCl:
AgCl + SCN
Ag SCN + Cl
.
Так как роданид серебра (ПР
AgSCN
= 10
12
) менее растворим, чем
хлорид серебра (ПР
AgCl
= 1.710
10
), то указанное равновесие сдвигается
слева направо.
В момент равновесия отношение [Cl
]/[SCN
] равно отношению
ПР
AgCl
/ ПР
AgSCN
:
[Cl
]/[SCN
] = ПР
AgCl
/ ПР
AgSCN
= 1.710
10
/10
12
= 170,
т.е. равновесие устанавливается тогда, когда величина [SCN
] станет в
170 раз меньше величины [Cl
]. В момент равновесия
[Cl
] = (ПР
AgCl
)
1/2
= (1.710
10
)
1/2
= 1.310
5
моль/л.
Следовательно, в точке эквивалентности при избытке SCN
и
установившемся равновесии [SCN
] = 1.310
5
/170 = 810
5
моль/л.
Таким образом, равновесие установится тогда, когда практиче-
ски весь избыток SCN
вступит в реакцию двойного обмена с AgCl.
Поэтому конечную точку титрования трудно заметить, так как поя-
вившееся розово-красное окрашивание, вызываемое образованием
Fe(SCN)
3
, быстро исчезает вследствие реакции:
Fe(SCN)
3
+ 3AgCl Fe
3+
+ 3Cl
+ 3AgSCN.
Для предупреждения этой реакции применяют различные спо-
собы. Наиболее эффективно отделение осадка AgCl фильтрованием.
326
При этом Cl
-ионы осаждают избытком раствора AgNO
3
в мерной
колбе, доводят объем раствора до метки, смесь взбалтывают 5-10 мин и
отфильтровывают по частям через сухой фильтр. Первые порции
фильтрата отбрасывают. Аликвотные части фильтрата (25 мл из 250
мл) титруют роданидом аммония.
Для проведения анализа по методу Фольгарда готовят 250 мл
0.1 н. раствора NaCl, навеску вычисляют по формуле:
а = 58.4430.1250/1000 = 1.4612 г NaCl.
Рассчитанную навеску хлорида натрия осторожно переносят в
мерную колбу и тщательно смывают остатки NaCl с бюкса и воронки
дистиллированной водой. Сначала навеску растворяют в небольшом
количестве воды, а затем наполняют мерную колбу до метки, закрыва-
ют пробкой и содержимое колбы тщательно перемешивают. Титрован-
ные растворы нитрата серебра и роданида аммония помещают в две
различные бюретки. Отбирают из мерной колбы в коническую титро-
вальную колбу аликвотный объем раствора хлорида натрия, добавляют
2 капли азотной кислоты, 1 мл раствора индикатора и прибавляют от-
меренный избыток раствора нитрата серебра (50 мл). Затем приступают
к титрованию полученной смеси титрованным раствором роданида
аммония до появления красного окрашивания раствора. Определение
повторяют еще 2-3 раза.
В случае необходимости выпавший осадок отфильтровыва-
ют и ведут определение, как описано выше.
Расчеты
1. Количество NaCl во взятой навеске по молярной концентра-
ции эквивалентов нитрата серебра и роданида аммония:
g
NaCl
= М
ЭNaCl
[С
эк
(AgNO
3
)V(AgNO
3
)-
- С
эк
(NH
4
SCN)V(NH
4
SCN)]/(V
k
/V
NaCl
), г
2. Количество хлорида натрия в пробе в %%:
g
NaCl
(%) = g
NaCl
100/a
NaCl ,
где М
ЭNaCl
- молярная масса эквивалентов хлорида натрия (моль/л); С
эк
(AgNO
3
) и С
эк
(NH
4
SCN) - молярные концентрации эквивалентов нит-
рата серебра и роданида аммония (моль/л); V(AgNO
3
) -объем раствора
нитрата серебра, добавленного в избытке для обработки хлорида на-
трия, мл; V(NH
4
SCN) - объем титранта в точке эквивалентности при
обратном титровании избытка хлорида серебра, мл; V
k
- объем колбы с
растворенной пробой хлорида натрия, мл;
V
NaCl
- аликвотный объем
раствора хлорида натрия, мл; a
NaCl
- навеска хлорида натрия, г.
объем титруемого раствора Vпип), мл; V(NH4SCN) - объем титранта в          При этом Cl− -ионы осаждают избытком раствора AgNO3 в мерной
точке эквивалентности, мл.                                                 колбе, доводят объем раствора до метки, смесь взбалтывают 5-10 мин и
                                                                           отфильтровывают по частям через сухой фильтр. Первые порции
                  VI.3.3.Определение ионов хлора                           фильтрата отбрасывают. Аликвотные части фильтрата (25 мл из 250
           в растворимых хлоридах по методу Фольгарда                      мл) титруют роданидом аммония.
                                                                                  Для проведения анализа по методу Фольгарда готовят 250 мл
       Определение Cl− - ионов по методу Фольгарда основано на при-        ∼0.1 н. раствора NaCl, навеску вычисляют по формуле:
менении метода обратного титрования. Хлорид-ионы сначала осажда-                           а = 58.443⋅0.1⋅250/1000 = 1.4612 г NaCl.
ют определенным объемом стандартного раствора AgNO3 , взятого с                   Рассчитанную навеску хлорида натрия осторожно переносят в
избытком. Затем оттитровывают не вступивший в реакцию с хлоридом           мерную колбу и тщательно смывают остатки NaCl с бюкса и воронки
избыток AgNO3 стандартным раствором NH4SCN в присутствии желе-             дистиллированной водой. Сначала навеску растворяют в небольшом
зо-аммонийных квасцов в качестве индикатора. По разности результа-         количестве воды, а затем наполняют мерную колбу до метки, закрыва-
тов двух титрований определяют объем раствора AgNO3, израсходо-            ют пробкой и содержимое колбы тщательно перемешивают. Титрован-
ванного на осаждение Сl− - ионов. Таким образом, последовательно           ные растворы нитрата серебра и роданида аммония помещают в две
протекают три реакции:                                                     различные бюретки. Отбирают из мерной колбы в коническую титро-
                            Ag+ + Cl− → AgCl;                              вальную колбу аликвотный объем раствора хлорида натрия, добавляют
                          Ag+ + SCN−→ Ag SCN;                              2 капли азотной кислоты, 1 мл раствора индикатора и прибавляют от-
                       Fe + 3SCN− ↔ Fe(SCN)3 .
                         3+                                                меренный избыток раствора нитрата серебра (50 мл). Затем приступают
       Однако в тот момент, когда избыток Ag+ будет оттитрован ро-         к титрованию полученной смеси титрованным раствором роданида
данидом, избыток SCN− вступает, кроме того, в реакцию с AgCl:              аммония до появления красного окрашивания раствора. Определение
                      AgCl + SCN− ↔ Ag SCN + Cl−.                          повторяют еще 2-3 раза.
       Так как роданид серебра (ПРAgSCN = 10−12 ) менее растворим, чем            В случае необходимости выпавший осадок отфильтровыва-
хлорид серебра (ПРAgCl = 1.7⋅10−10 ), то указанное равновесие сдвигается   ют и ведут определение, как описано выше.
слева направо.
                                                                                                         Расчеты
       В момент равновесия отношение [Cl−]/[SCN−] равно отношению
ПРAgCl / ПРAgSCN :
                                                                                  1. Количество NaCl во взятой навеске по молярной концентра-
          [Cl−]/[SCN−] = ПРAgCl / ПРAgSCN = 1.7⋅10−10 /10−12 = 170,
                                                                           ции эквивалентов нитрата серебра и роданида аммония:
т.е. равновесие устанавливается тогда, когда величина [SCN−] станет в                        gNaCl = МЭNaCl[Сэк (AgNO3)V(AgNO3)-
170 раз меньше величины [Cl−]. В момент равновесия                                         - Сэк (NH4SCN)V(NH4SCN)]/(Vk/VNaCl), г
            [Cl−] = (ПРAgCl )1/2 = (1.7⋅10−10)1/2 = 1.3⋅10−5 моль/л.              2. Количество хлорида натрия в пробе в %%:
       Следовательно, в точке эквивалентности при избытке SCN− и                                    gNaCl (%) = gNaCl ⋅100/aNaCl ,
установившемся равновесии [SCN−] = 1.3⋅10−5 /170 = 8⋅10−5 моль/л.          где МЭNaCl - молярная масса эквивалентов хлорида натрия (моль/л); Сэк
       Таким образом, равновесие установится тогда, когда практиче-        (AgNO3) и Сэк (NH4SCN) - молярные концентрации эквивалентов нит-
ски весь избыток SCN− вступит в реакцию двойного обмена с AgCl.            рата серебра и роданида аммония (моль/л); V(AgNO3) -объем раствора
Поэтому конечную точку титрования трудно заметить, так как поя-            нитрата серебра, добавленного в избытке для обработки хлорида на-
вившееся розово-красное окрашивание, вызываемое образованием               трия, мл; V(NH4SCN) - объем титранта в точке эквивалентности при
Fe(SCN)3, быстро исчезает вследствие реакции:                              обратном титровании избытка хлорида серебра, мл; Vk - объем колбы с
              Fe(SCN)3 + 3AgCl → Fe3+ + 3Cl− + 3AgSCN.                     растворенной пробой хлорида натрия, мл; VNaCl - аликвотный объем
       Для предупреждения этой реакции применяют различные спо-            раствора хлорида натрия, мл; aNaCl - навеска хлорида натрия, г.
собы. Наиболее эффективно отделение осадка AgCl фильтрованием.


                                  325                                                                      326