Меркурометрия

ГОУ СПО

«Государственный  медицинский колледж г.Братска» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по  аналитической химии

Тема: «Меркурометрия» 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студент группы Ф-107                                              Смолина Е.С. 

Проверила:

Преподаватель кафедры «Фармация»                       Корнышева О.А. 
 
 
 
 
 

г.Братск, 2011 год.

СОДЕРЖАНИЕ: 
 

Введение……………………………………………………………………….…..2

Вывод ………………………………………………………………….41

Список  используемой литературы……………………………………..…..42 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Требования  к титриметрическим методам определения.

 

Титриметрические  определения хлоридов, основаны на реакциях образования осадков малорастворимых  соединений. Не все реакции сопровождающиеся выпадением осадков применимы в  объемном анализе. В этих реакциях пригодны только некоторые реакции, удовлетворяющие  определенным условиям. Реакция должна протекать строго по уравнению и  без побочных процессов. Образующийся осадок должен быть практически нерастворимым  и выпадать достаточно быстро, без  образования пересыщенных растворов. К тому же необходимо иметь возможность  определять конечную точку титрования с помощью индикатора. Наконец, явления  адсорбции (соосаждения) должны быть выражены при титровании настолько слабо, чтобы результат определения  не искажался. 

Наименования  отдельных методов осаждения  происходят от названий применяемых  растворов. Метод, использующий раствор  нитрата серебра, называют аргентометрией. Тиоцианатометрия основана на применении раствора тиоцианата аммония NH4SCN (или  калия KSCN) и служит для определения  следов С1- в сильнощелочных и кислых растворах. Дорогостоящий аргентометрический метод определения галогенидов  по возможности стараются заменять меркурометрическим. В последнем  используют раствор нитрата ртути (I) Hg2(NO3)2. 
 
 

2. Аргентометрия.

 

Объемный  аналитический метод, основанный на реакциях осаждения ионов галогенов  катионами серебра с образованием малорастворимых галогенидов: 

Cl^-+Ag⁺= AgCl↓ 

При этом используют раствор нитрата серебра. Если же анализируют вещество на содержание серебра, то пользуются раствором хлорида  натрия (или калия).

Наиболее  распространено аргентометрическое определение  хлора по методу Мора. Сущность его  состоит в прямом титровании жидкости раствором нитрата серебра с  индикатором хроматом калия до побурения  белого осадка. 

Индикатор метода Мора – раствор К₂СгО₄ дает с нитратом серебра красный осадок хромата серебра Ag₂CrO₄, но растворимость осадка (0,65*10-4Э/л) гораздо больше растворимости хлорида серебра (1.25*10-5 Э/л). Поэтому при титровании раствором нитрата серебра в присутствии хромата калия красный осадок хромата серебра появляется лишь после добавления избытка ионов Ag⁺ , когда все хлорид-ионы уже осаждены. При этом всегда к анализируемой жидкости приливают раствор нитрата серебра, а не наоборот. 

Возможности применения аргентометрии довольно ограничены. Её используют только при  титровании нейтральных или слабощелочных  растворов (рН от 7 до 10). В кислой среде  осадок хромата серебра растворяется. 

В сильнощелочных растворах нитрат серебра разлагается  с выделением нерастворимого оксида Ag₂O. Метод непригоден и для анализа растворов, содержащих ион NH₄⁺ , так как при этом образуется с катионом Ag⁺ аммиачный комплекс [Ag(NH₃)]⁺. Анализируемый раствор не должен содержать Ва²⁺ , Sr²⁺ , Pb²⁺ , Bi²⁺ и других ионов, дающих осадки с хроматом калия. Тем не менее аргентометрия удобна при анализе бесцветных растворов, содержащих С1^– – ионы. Растворы, содержащие Ag⁺ , не выливают в раковину, а собирают в специальную склянку, так как серебро из них регенерируют. 

Кроме метода Мора при определении хлоридов аргентометрическим титрованием применяется  также метод Фаянса. Он основан  на прямом титровании растворов содержащих галогенид ионы стандартным раствором AgNO₃ в присутствии адсорбционных индикаторов: 

Ag⁺ + Cl^-→ AgCl 

mAgCl + n Ag⁺(изб)→ (AgCl)mAg⁺ⁿ 

(AgCl)^mAgⁿ+ + Ind- → [(AgCl)^mAg⁺ⁿ] Ind^- 

Титрование  хлоридов в присутствии флуоресцеина проводят в нейтральной среде. При  повышенной концентрации ионов водорода флуоресцеин, являющийся кислотой (HInd), диссоциирует слабо вследствие подавления его диссоциации кислотой. Поэтому  концентрация Ind-ионов становится очень  малой. В щелочном растворе осаждается Ag₂O. В умеренно кислой среде обычно титруют в присутствии других индикаторов: дихлорфлуоресцеина и эозина. Титрование в кислых средах выгодно отличается от титрования в нейтральных растворах, так как дает возможность вести определение в присутствии гидролизующихся солей, разлагающихся водой с образованием осадков гидроокисей и оксихлоридов (Al³⁺ , Fe³⁺ и др.). 
 

3. Роданометрия.

 

Роданометрический метод (метод Фольгарда) титриметрического  анализа основан на применении в  качестве осадителя титрованного раствора, содержащего SCN^--ионы: 

Ag⁺ + SCN^- → AgSCN 

В качестве стандартных растворов используют: для определения ионов роданид  аммония; для определения галогенидов  и других ионов – нитрат серебра  и роданид аммония. 

Роданометрическим методом пользуются для определения  галоген-ионов и серебра в серебряных сплавах. В роданометрии в качестве индикатора для определения точки  эквивалентности. применяют насыщенный раствор железо-аммонийных квасцов. 

Метод Фольгарда обладает рядом достоинств по сравнению с методом Мора. Роданометрический  метод применим для определения  хлоридов, бромидов, иодидов, роданидов  и ионов серебра. 

Метод применим для титрования кислых растворов  так как осадок AgSCN нерастворим  в кислотах. Эта особенность метода делает очень удобным при анализе  серебряных сплавов, которые растворяют в кислотах, и количественном определении  галогенидов в сильнокислых средах, так как галогениды в указанных  средах нельзя титровать по методу Мора или в присутствии адсорбционных  индикаторов. Другие ионы (Ва²⁺ , РЬ²⁺ и др.), мешающие определению по методу Мора, в большинстве случаев не мешают определению по методу Фольгарда. 
 

4. Меркурометрия.

 

Меркурометрический  метод анализа основан на образовании  малорастворимых солей ртути (I) с  хлоридами, бромидами, йодидами: 

Hg₂ ²⁺ + 2Сl^- ↔ Hg₂Cl₂↓    KS = 1,3 ∙ 10-18; 

Hg₂²⁺ + 2Br^- ↔ Hg₂Br₂↓    KS = 5,8 ∙ 10-23; 

 Hg₂²⁺ + 2I^- ↔ Hg₂I₂↓          KS = 4,5 ∙ 10-29. 

Титрант метода меркурометрии - раствор 0,1 моль/дм³ ртути (I) нитрата, определяемые ионы – галогениды.

Фиксация  конечной точки титрования производиться  преимущественно с помощью индикаторов  – раствора тиоционата железа (III) или раствора дефинилкарбазона. При использовании тиоционата железа (III) красная окраска раствора не исчезает во время титрования, пока в нем находится избыток галогенидов. При полном их связывании (после точки эквивалентности) в растворе появляется избыток титранта Hg₂(NO₃)₂. Раствор обесцвечивается вследствие осаждения роданид – ионами ртути (I)       в виде более прочного соединения: 

nHg₂ ²⁺ + 2[Fe(SCN)_n]^3-n ←→ nHg₂(SCN)₂ + 2Fe ³⁺ 

Индикатор дефинилкарбазон считают адсорбционным. При достижении точки эквивалентности на поверхности осадка образуется дефинилкарбазид ртути (II) синего цвета (растворяется в 6 М растворе азотной кислоты). Возможно, при появлении избытка титранта Hg₂(NO₃)₂ происходит окисление Hg ₂ ²⁺ до Hg ²⁺ с одновременным восстановлением дефинилкарбазона до дефинилкарбазида  ртути (II) синего цвета. Преждевременное добавление дефинилкарбазона может привести к более раннему образованию ртути (II) и появлению синего осадка до точки эквивалентности. Поэтому, дефинилкарбазон добавляют к титруемому раствору галогенида перед окончанием титрования. Титрование раствора не следует проводить на прямом солнечном свету.

К преимуществам  титрования с индикатором дефинилкарбазоном  следует отнести возможность  обратного титрования, а также  титрование в окрашенных и мутных растворах, так как окраска осадка в конечной точке титрования достаточно яркая. Титрование возможно также в присутствии пептизирующих веществ. Определению не мешает присутствие перекиси водорода даже при концентрации ее 5 моль/л. Последнее обстоятельство позволяет вести определение хлоридов в присутствии восстановителей и некоторых окислителей (например, сульфита, сульфида, нитрата, перманганата, хромата), которые предварительно разрушают действием избытка Н₂О₂ в кислой среде.   

Рис. Кривые титрования хлорида  натрия растворами нитрата  ртути (I) и нитрата серебра различных концентраций. 
 

1. Приготовление стандартного раствора Нg₂(NО₃)₂.

 

Ртути (I) нитрат не является стандартным веществом, так как соль гигроскопична, неустойчива  и содержит примеси Нg²⁺ - ионов. Поэтому из нее готовят вторичный стандартный раствор. Рассчитанную навеску Нg₂(NО₃)₂ ∙ 2Н₂О взвешивают на технических весах, переносят в мерный стакан, прибавляют раствор 2 моль/дм³ азотной кислоты и нагревают до полного растворения навески. К полученному раствору прибавляют 4-5 капель металлической ртути. Приготовленный раствор выдерживают над металлической ртутью не менее суток, что приводит к восстановлению Hg²⁺ -ионов: 

Hg²⁺ + Hg → Hg₂²⁺ 

Только  после этого полученный раствор  стандартизуют по стандартным веществам - химически чистому NaCl или КСl или  же по их стандартным растворам. Концентрация раствора ртути (1) нитрата не изменяется в течение нескольких месяцев.  

В методе меркурометрии в качестве индикаторов  используют: 

а) раствор  железа (III) тиоцианата [Fе(NСS)₃]; 

б) 1 %-ный  раствор дифенилкарбазона в 95 %-ном  спирте. 

При применении раствора [Fе(NСS)₃] точку конца титрования фиксируют по исчезновению красной окраски индикатора. Изменение окраски происходит при взаимодействии одной избыточной капли титранта с раствором индикатора: 

3Hg₂²⁺ + 2[Fе(SСN)₃] ↔ 3[Hg₂ (SCN)₂] + 2Fe³⁺ 

При титровании с данным индикатором необходимо проводить контрольный опыт для  установления объема титранта, израсходованного на реакцию с индикатором. Для этого к 20-25 см³ дистиллированной воды прибавляют все реагенты в тех же количествах, что и при анализе пробы, и титруют стандартным раствором ртути (I) нитрата. Полученный объем титранта вычитают из объема, израсходованного на титрование пробы. 
 

2. Условия титрования:

 

1.Среда  анализируемого раствора должна  быть кислая, для этого раствор подкисляют азотной кислотой, чтобы предотвратить гидролиз титранта.