Аналитическая химия

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 1. Приготовление и стандартизация раствора тиосульфата натрия
Состав тиосульфата натрия не бывает строго постоянным. Кроме того, при растворении происходит его частичное разложение растворенными диоксидом углерода и кислородом:
Na₂S₂O₃ + Н₂О + СО₂ = NaНСO₃ + NaНSO₃ + S;
2 Na₂S₂O₃ + О₂ = 2Na₂SO₄ + 2S.
Наиболее значительно разлагается Na₂S₂O₃ под влиянием света и микроорганизмов. Для получения более устойчивого раствора тиосульфат натрия растворяют в прокипяченной дистиллированной воде, хранят в бутылях из темного стекла и защищают от действия воздуха. Для устойчивости раствора к нему добавляют карбонат натрия. Таким образом, раствор тиосульфата нельзя приготовить по точной навеске.
Раствор готовят, беря требуемую навеску на технохимических весах, растворяют в прокипяченной дистиллированной воде и после выстаивания в течение недели устанавливают точную концентрацию.
Массу требуемой навески рассчитывают по формуле
m = M·V·C,
где m-масса навески, г; М – молярная масса эквивалента Na₂S₂O₃ · 5Н₂О г/моль; V–объем раствора, л; с – молярная концентрация эквивалента, моль/л.
Молярная масса эквивалента тиосульфата натрия в реакции с иодом
2Na₂S₂O₃ + I₂ =2 Na₂I + Na₂S₄O₆
равна его молярной массе, т.е. 248,2 г (Na₂S₂O₃·5Н₂О).
Титр раствора тиосульфата устанавливается, как правило, при помощи титрованных растворов перманганата или дихромата по методу замещения. К точному объему раствора KMnO₄ добавляют избыток раствора KI, при этом происходит реакция
2 KMnO₄ + 10 KI + 8 H₂SO₄ = 5I₂ + 2 MnSO₄ + 6 K₂SO₄ + 8 H₂O.
Выделившийся иод оттитровывают тиосульфатом.
Реагенты
Йодид калия, KI, 10 %-ный раствор.
Серная кислота, H₂SO₄, 20 %-ный раствор.
Перманганат калия, KMnO₄, титрованный раствор.
Тиосульфат натрия Na₂S₂O₃ (х.ч.).
Раствор крахмала.
Выполнение определения
В коническую колбу для титрования приливают с помощью цилиндра 20 мл 10 %-го раствора KI и 20 мл 20 %-го раствора H₂SO₄. К полученной смеси прибавляют пипеткой 10,00 мл титрованного раствора KMnO₄. Колбу накрывают стеклом и 3–5 минут выдерживают в темноте (ставят в рабочий стол). Затем титруют тиосульфатом из бюретки до соломенно-желтого окрашивания раствора. Добавляют 8–10 капель крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски раствора. Последние капли тиосульфата прибавляют медленно, каждый раз перемешивания раствор. Точное титрование проводят 3 раза (разность не больше 0,1 мл) и берут среднее значение.
По результатам вычисляют молярную концентрацию эквивалента и титр раствора тиосульфата натрия.
Пример. На 10,0 мл KMnO₄, молярная концентрация эквивалента которого 0,1032 моль/л израсходовано 9,9 мл приготовленного раствора Na₂S₂O₃. Отсюда С(Na₂S₂O₃) и Т(Na₂S₂O₃) определяется как
С(Na₂S₂O₃) = моль/л;
Т(Na₂S₂O₃) = г/мл.