Аналитическая химия

Глава 5. Титриметрический анализ
5.1. Сущность титриметрического анализа

Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Название этот вид анализа получил от слова титр. Титр – один из способов выражения концентрации раствора – показывает число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора.

В методах классического титриметрического анализа количество реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом, находят по объему раствора этого реактива. Концентрация такого раствора должна быть известна с высокой точностью. Это титрованный раствор, или титрант.
Процесс определения объема титранта вступившего в реакцию с данным количеством определяемого вещества, называется титрованием. Титрование заключается в постепенном прибавлении титрованного раствора к анализируемому до точки эквивалентности (т.э.), то есть, момента, когда количество добавляемого титранта (В) химически эквивалентно количеству титруемого вещества (А): n_экв (А) = n_экв (В).
Точку эквивалентности можно определить визуально по измерению окраски раствора, по прекращению выпадения осадка или изменению его цвета, по изменению вспомогательного вещества – индикатора, а также с помощью приборов по изменению физико-химических свойств системы.
Достигнув точки эквивалентности титрование прекращают. По затраченному объему титранта и его концентрации вычисляют результат анализа.
Момент титрования, когда, например, индикатор изменяет свой цвет, называется точкой конца титрования (т.к.т.). В идеальном случае т.э. и т.к.т. должны совпадать, однако в практических условиях между ними наблюдается некоторая разница. Чем она больше, тем больше погрешность титрования. Поэтому необходимо подбирать такой индикатор, чтобы разность между т.э. и т.к.т. была минимальной. Уменьшить ошибку, связанную с излишком объема реагента, после т.э. можно уменьшив объем капли у бюретки и концентрацию титранта, а также, увеличив общий объем титранта, израсходованный на титрование.
Реакции, лежащие в основе титриметрических методов, должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Взаимодействие титранта с определяемым веществом должно проходить в точном соответствии со стехиометрическим уравнением реакции, и титрант должен расходоваться только на реакцию с определяемым веществом. В то же время определяемое вещество должно реагировать только с титрантом и не взаимодействовать, например, с кислородом атмосферы.
2. Реакция титрования должна протекать количественно, т.е. константа равновесия её должна быть достаточно велика.
3. Взаимодействие определяемого вещества с титрантом должно проходить с большой скоростью.
4. Должен существовать способ, позволяющий определить окончание титрования.
5. Раствор титранта должен быть стандартизирован.
Наиболее важными элементами методики титриметрического анализа являются выбор индикаторной системы и стандартизация раствора титранта.