Определение железа(III) и меди(II) при совместном присутствии

 

Ионы железа(III) окисляют иодид-ионы количественно по уравнению:

 

Эта реакция может быть использована для иодометрического определения железа(III). Если в раствор ввести пирофосфат, фторид-ионы или ЭДТА, то ионы железа(III) образуют с ними очень устойчивые комплексы, которые уже не окисляют иодид-ионы. На этом основано устранение мешающего влияния железа(III) при иодометрическом определении меди(II). Ионы железа(III) с пирофосфат-ионами образуют комплекс с константой устойчивости . В присутствии 0, 2 М раствора формальный потенциал системы можно рассчитать по формуле

 

 

т. е. . Следовательно, потенциал системы менее положителен, чем потенциал системы , и иодид-ионы не окисляются ионами пирофосфатного комплекса железа(III).

 

Реагенты

Тиосульфат натрия, , 0, 0500 М стандартный раствор.

Дихромат калия, , 0, 0500 М (1/6 ) стандартный раствор.

Пирофосфат натрия, , 5%-ный раствор.

Иодид калия, KI, 20%-ный раствор.

Соляная кислота, , 1 М раствор.

Серная кислота, , 1 М раствор.

Крахмал, свежеприготовленный 1%-ный раствор.

 

Выполнение определения.

1. Определение суммы железа и меди. Аликвотную часть анализируемого раствора 10, 00 мл пипеткой переносят в коническую колбу для титрования вмести­мостью 100 — 150 мл, добавляют 2 мл раствора , 10 мл раствора KI, выдерживают 3 мин и титруют раствором тиосульфата натрия до бледно-желтой окраски раствора. Затем добавляют несколько капель раствора крахмала и продолжают медленно титровать при перемешивании до тех пор, пока суспензия не станет белой.

 

2. Определение меди. Аликвотную часть раствора 10, 00 мл пипеткой переносят в коническую колбу для титрования вмести­мостью 100 — 150 мл, добавляют 20 мл раствора пирофосфата натрия, 7 мл , 10 мл раствора KI и оставляют на 3 — 5 мин. Затем титруют раствором тиосульфата натрия до бледно-желтой окраски раствора. Вводят несколько капель раствора крахмала и продолжают медленно титровать до тех пор, пока суспензия не станет белой.

 

Работа 22

Определение оксида мышьяка (III)

Реакция между мышьяковистой кислотой и иодид-ионами при 4, 4< рН< 9, 2 протекает по уравнению:

Сдвинуть равновесие вправо или влево можно изменением кисло­тности раствора, так как потенциал системы значительно зависит от кислотности. В сильнокислой среде равновесие сильно сдвинуто влево, а в слабощелочной среде — вправо. Для титрования мышьяка(III) иодом в раствор добавляют избыток , который реагирует с ионами водорода, выделяющимися по реакции, образует буферную смесь - с рН ~7, 5.

Реагенты

Иод, , 0, 0500 М (1/2 ) стандартный раствор в 2%-ном растворе KI.

Соляная кислота, , 2 М раствор.

Гидрокарбонат натрия, , кристаллический.

Крахмал, свежеприготовленный 1%-ный раствор.

Фенолфталеин, 1%-ный раствор в 60%-ном этаноле.

Выполнение определения.

К исследуемому раствору арсенита натрия в мерной колбе вместимостью 50, 0 мл добавляют 3 капли фенолфталеина и титруют по каплям из капельницы 2 М до обесцвечивания. Затем вносят в колбу 2, 0 — 2, 5 г гидрокарбоната натрия, около 25 мл воды и, перемешивая раствор, полностью растворяют гидрокарбонат. Раствор разбавля­ют водой до метки и хорошо перемешивают. Наливают этот раствор в бюретку и отбирают 10, 00 мл раствора в коническую колбу для титрования вместимостью 100 мл. Вводят 1 — 2 мл раствора крахмала и титруют раствором иода до появления синей окраски. Примечание. Раствор арсенита следует отмерять бюреткой, так как он ядовит и отбирать пипеткой его опасно.

 

Работа 23

Определение Сахаров

Методика основана на восстановлении сахарами меди(II) до меди(I) из тартратного комплекса:

 

Соль меди и тартрат берут в 2 — 3-кратном избытке по отношению 1к глюкозе (сахару). После реакции избыток ионов меди восстанавливают иодидом в кислой среде и выделившийся иод титруют тиосульфатом натрия:

Обязательно проводят контрольный опыт для определения концентрации меди(II) в исходном растворе. Количество меди, пошедшей на реакцию с сахарами, находят по разности.

 

Реагенты

Сульфат меди, , 0, 04 М раствор (10 г в 1 л раствора).

Тартрат калия, (115 г растворяют в воде, прибавляют 40 г NaOH, растворяют в воде и разбавляют водой до 1 л).

Иодид калия, KI, 5%-ный раствор.

Серная кислота, , 1 М раствор.

Тиосульфат натрия, , 0, 0500 М стандартный раствор.

Крахмал, свежеприготовленный 1%-ный раствор.

Выполнение определения.

Анализируемый раствор, содержащий 50 — 100 мг глюкозы в мерной колбе вместимостью 100 мл, разбавляют до метки водой. Пипеткой отбирают 10, 00 мл раствора в колбу для титрования вместимостью 150 — 200 мл, из бюретки добавляют 10, 00 мл раствора сульфата меди, мерным цилиндром 3 мл раствора тартрата калия и перемешивают. Образовавшийся темно-синий раствор нагревают на плитке или горелке, кипятят 2 — 3 мин. При этом выделяется желтый осадок, переходящий в красный. Раствор хорошо охлаждают под струей воды, добавляют мерным цилиндром 20 мл раствора иодида калия и 10 мл серной кислоты. Немедленно титруют желтоватую суспензию раствором тиосульфата натрия до бледно-желтой окраски. Вводят 3 — 5 капель раствора крахмала и продолжают титровать при взбалтывании до исчезновения синей окраски ( ).

Аналогично проводят контрольный опыт. Для этого из бю­ретки в колбу для титрования добавляют 10, 00 мл раствора сульфата меди, мерным цилиндром 3 мл раствора тартрата калия, 20 мл раствора KI и 10 мл , полученный раствор титруют раствором тиосульфата до бледно-желтой окраски, затем вводят 3 — 5 капель раствора крахмала и дотитровывают до исчезновения синей окраски ( ).

Массу определяемого вещества (г) вычисляют по формуле:

где — объем анализируемого раствора (объем пинетки); — объем тиосульфата, пошедшего на титрование сахара; — объем тиосульфата в контрольном опыте; с — молярная концентрация тиосульфата; — молярная масса сахара (для глюкозы 180, 0); — объем мерной колбы, из которой отбирали аликвотную часть.

Дихроматометрия

В дихроматометрия стандартным раствором является ди­хромат калия. Его можно, приготовить по точной навеске, так как он легко очищается перекристаллизацией из водного раствора и долго сохраняет концентрацию постоянной. В кислой среде дихромат является сильным окислителем и применяется для определения восстановителей, сам он восстанавливается до хрома(III):

При титровании дихроматом калия применяют окислительно-восстановительные индикаторы — дифениламин, дифенил-бензидин и т. п.

 

Работа 24

Определение железа

Титрование железа(II) основано на реакции:

В процессе титрования повышается концентрация ионов железа(III), и потенциал системы возрастает, что приводит к преждевременному окислению индикатора дифениламина. Если прибавить к титруемому раствору фосфорную кислоту, то окра­ска индикатора резко изменяется в конечной точке титрования. Фосфорная кислота понижает окислительно-восстановительный потенциал системы , образуя устойчивый комплекс с ионами железа(III).

Растворы солей железа(II) часто содержат ионы железа(III), поэтому перед титрованием ионы железа(III) необходимо восстановить. Для восстановления применяют металлы (цинк, кадмий и др.), и другие восстановители.

Реагенты

Дихромат калия, , 0, 0500 М (1/6 ) стандартный раствор.

Соляная кислота, , концентрированная с пл. 1, 17.

Серная кислота, , концентрированная с пл. 1, 84.

Фосфорная кислота, , концентрированная с пл. 1, 7.

Цинк металлический, гранулированный.

Индикатор дифениламин, 1%-ный раствор в конц. .

Выполнение определения.

Аликвотную часть анализируемого раствора 10, 00 мл пипеткой переносят в коническую колбу для титрования вместимостью 100 мл, добавляют 5 мл конц. . Закрывают колбу маленькой воронкой, вносят 3 — 4 гранулы металлического цинка и нагревают на песочной бане (реакция должна идти не очень бурно) до обесцвечивания раствора и пол­ного растворения цинка. Охлаждают под струей холодной воды, добавляют 3 — 4 мл , охлаждают, добавляют 5 мл , 15 — 20 мл дистиллированной воды, 2 капли раствора дифенила­мина и титруют раствором дихромата калия до появления синей окраски.

Работа 25

Определение железа в рудах

Реагенты

Дихромат калия, , 0, 0500 М (1/6 ) стандартный раствор.

Соляная кислота, , разбавленная 1: 4, 0, 05 М раствор, концентрированная с пл. 1, 17. Азотная кислота, , концентрированная с пл. 1, 40.

Цинк металлический, гранулированный.

Серная кислота, , концентрированная с пл. 1, 84.

Фосфорная кислота, , концентрированная с пл. 1, 70.

Индикатор Дифениламин, 1%-ный раствор в конц. .

 

Выполнение определения.

Точную навеску анализируемого материала (0, 7 — 1) г) помещают в жаростойкий стакан вместимостью 300 мл, прибавляют 40 мл (1: 4), закрывают часо­вым стеклом и растворяют при нагревании на песочной бане. Затем добавляют 2 -4 5 мл и продолжают нагревание. Растворение считается законченным, когда на дне стакана остается серовато-белый осадок, состоящий в основном из кремниевой кислоты. Выпаривают раствор досуха, остаток обрабатывают 10 мл конц. и снова выпаривают раствор. Операцию выпаривания с конц. повторяют два раза, затем добавляют 4 мл конц. и разбавляют горячей водой примерно до 50 мл. Раствор отфильтровывают через фильтр «белая лента» в мерную колбу вместимостью 200 мл. Хорошо промывают фильтр горя­чей 0, 05 M , охлаждают, разбавляют водой до метки и перемешивают. Аликвотную часть раствора 10, 00 мл пипеткой переносят в коническую колбу вместимостью 100 мл, добавляют 5 мл конц. . Закрывают колбу маленькой воронкой, вносят в колбу 3 — 4 гранулы металлического цинка, нагревают на песочной бане до обесцвечивания раствора и растворения цинка. Охлаждают струей воды под краном, добавляют 3 — 4 мл снова охлаждают, вводят 5 мл , 15 — 20 мл воды, 2 капли раствора дифениламина и медленно титруют раствором ди­хромата калия до появления синей окраски раствора.

 

Работа 26

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: