Лекция № 2 Способы выражения концентрации растворов

1. Молярная концентрация [С(В) или С_В] моль/л – показывает сколько моль вещества В содержится в 1 литре раствора.

С(В)=m(г)/Мр.в. ·Vр-ра

2. Молярная концентрация эквивалента [C(f_экв(B)B)] мольэкв/л - показывает сколько моль эквивалента вещества В содержится в 1 литре раствора.

C(f_экв(B)B)= m(г)/Э ·Vр-ра

Эквивалент вещества В [Э_В]- реальная или условная частица этого вещества, эквивалентная одному иону водорода в реакциях кислотно –основного взаимодействия или одному электрону в реакциях окисления-восстановления

Фактор эквивалентности [f_экв(В)] – безразмерная величина, равная или меньше единицы. Рассчитывается на основании стехиометрии реакции:

Молярная масса эквивалента вещества В:

[M(f_экв(B)B)]= f_экв(B)M(B)

3. Титр рабочего раствора В по рабочему веществу В [T(B) или Т_В] г/мл –число граммов растворенного вещества В в 1 мл раствора

Т(В) = m/V, или через концентрацию

4. Титр рабочего раствора В по определяемому веществу А или условный титр [Т_В/А или Т(В/А)] г/мл - число граммов определяемого вещества А, эквивалентное 1 мл рабочего раствора В.

или через титр раствора

Титриметрический анализ.

ТА- м.а., основан на точном измерении объема реактива, расходуемого на реакцию с определяемым веществом.

Аналитический сигнал: объем реактива (V).

Требования к реакциям: должна протекать быстро, стехиометрически, количественно. (К_р10⁴)

Титрование-

Точка эквивалентности –

Методы титрования.

1. Метод пипетирования-

2. Метод отдельных навесок- Способы титрования

1. прямое - титрант непосредственно прибавляют к титруемому веществу (один рабочий раствор, пример – титрование щелочи кислотой)

2. обратное – титрование по остатку (два рабочих раствора – основной и вспомогательный, хорошо взаимодействующих друг с другом, например кислота и щелочь или окислитель и восстановитель)

А + В  Д + Е

В + С  F + G

метод используют в случае обратимого взаимодействия титранта с определяемым веществом, низкой скорости реакции, отсутствия подходящего индикатора, возможных побочных эффектов.

3. косвенное – титрование заместителя или титрование по замещению

А + Д  С + Е

С + В  F + G

метод используют, когда титрант и определяемое вещество не взаимодействуют друг с другом, когда реакция протекает медленно и нестехиометрично.

Расчет результатов титрования

базируется на законе эквивалентов: вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах (n₁ = n₂).

n₁ , n₂ – число моль экв. титранта и титруемого вещества

n=m/M или n=CV/1000, [моль]

Формулы для расчетов в титриметрическом анализе.

Способ расчета	Способ титрования
	прямое	обратное	косвенное
По молярной концентрации раствора
По титру раствора
По условному титру раствора

m_A – масса определяемого вещества, г; М_А, М_В, М_С – молярные массы веществ А, В, С соответственно (г/моль); C_B, T_B, V_B – молярная концентрация (моль/л), титр (г/мл) и объем (мл) стандартного раствора В; C_C, T_C, V_C – то же для стандартного раствора С; Т_В/А – титр раствора В по веществу А (г/мл); Т_С/А – титр раствора С по веществу А (г/мл); V_общ - общий объем анализируемого раствора, мл; V_ал – объем аликвоты, мл.

Стандартизация растворов

Установление его точной концентрации с относительной погрешностью менее 0,1 %.

Растворы:

1. стандартные (приготовленные)- получены растворением в определенном объеме растворителя точной навески стандартного образца, содержание в котором основного вещества известно с относительной погрешностью не более  1% (фиксаналы или стандарт титры)

2. стандартизированные (установленные)- готовят сначала р-р приблизительно требуемой концентрации, а затем его стандартизируют по первичному стандарту-установочному веществу. Установочные вещества должны отвечать ряду требований:

а) вещество должно быть химически чистым (марки «х.ч.» или «ч.д.а.»);

б) состав соединения должен строго соответствовать его химической формуле и по возможности обладать большой молярной массой эквивалента;

в) вещество должно быть доступным и устойчивым при хранении.

Титрованный (стандартный) раствор – это раствор с точно известным титром или точно известной концентрацией химически активного вещества.