2.6. Питання та вправи для самостійної роботи

1. Яка сутність об’ємного аналізу?

2. Які розчини називають титрованими (робочими, стандартними)?

3. Що таке титрування?

4. Що необхідно для практичного здійснення об’ємно-аналітичного визначення?

5. Що таке точка еквівалентності і як її визначають?

6. На якому законі грунтуються обчислення в об’ємному аналізі?

7. Методи об’ємного аналізу. Які реакції лежать в основі кожного методу?

8. Що таке хімічний еквівалент речовини і як обчислюють молярну масу еквівалента різних речовин (кислот, основ, солей, окислювачів та відновників)?

9. Що таке молярна концентрація еквівалента речовини?

10. Який мірний посуд використовують у титриметричному аналізі?

11. Опишіть техніку титрування.

12. Як готують титровані розчини (за точною масою, за фіксаналом, шляхом титрування приготовленого розчину з приблизною молярною концентрацією еквівалента, шляхом розбавлення більш концентрованого титрованого розчину)? Як обчислити молярну концентрацію еквівалента речовини в титрованих розчинах, одержаних вказаними способами?

13. Які речовини називають вихідними і яким вимогам вони повинні відповідати?

3. Методи кислотно-основного титрування (нейтралізації)

3.1. Характеристика методів

До методів нейтралізації відносять всі титриметричні визначення, в основі яких лежать реакції нейтралізації. Процесом нейтралізації у водних розчинах є взаємодія іонів Н⁺ (Н₃О⁺) з іонами ОН‾:

Н₃О⁺ + ОН‾ = 2Н₂О чи спрощено:

Н⁺ + ОН‾ = Н₂О.

Якщо в реакції нейтралізації беруть участь слабкі кислоти, слабкі основи або солі, що гідролізують, то процес нейтралізації є більш складним. Наприклад, при взаємодії слабкої кислоти СН₃СООН з сильними основами (лугами) іони гідроксиду при нейтралізації кислоти можуть взаємодіяти як з молекулами оцтової кислоти, так і з іонами Н₃О⁺, що утворюються при її дисоціації:

СН₃СООН + ОН‾ = СН₃СОО‾ + Н₂О;

СН₃СООН + Н₂О = СН₃СОО‾ + Н₃О⁺;

Н₃О⁺ + ОН‾ = 2Н₂О.

Методи нейтралізації дозволяють кількісно визначати кислоти за допомогою титрованих розчинів лугів (алкаліметрія), основи, використовуючи титровані розчини сильних кислот (ацидиметрія), та солі, розчини яких мають лужне або кисле середовище в результаті їх гідролізу, використовуючи, відповідно, титровані розчини сильних кислот або лугів.

Робочими розчинами в методах нейтралізації є розчини сильних кислот (H₂SO₄, HCl) та лугів (NaOH, KOH). Приготувати титровані розчини цих речовин за точною масою речовини неможливо, бо ці речовини не є вихідними. Тому спочатку готують розчини цих речовин з концентрацією, яка близька до необхідної. Точні молярні концентрації еквівалентів сильних кислот встановлюють титруванням їх розчинами вихідних речовин (Na₂B₄O₇∙10H₂O – тетраборату натрію або Na₂CO₃ – карбонату натрію). Точні концентрації розчинів лугів встановлюють титруванням їх розчином вихідної речовини (H₂C₂O₄∙2H₂O – щавлевої кислоти) або титрованими розчинами сильних кислот. Кінець титрування (точку еквівалентності) у методі нейтралізації визначають за допомогою кислотно-основних індикаторів.

Методи нейтралізації широко використовують у клінічних лабораторіях при визначенні кислотності шлункового соку, сечі та інших біологічних рідин.

У санітарно-гігієнічних дослідженнях методи нейтралізації застосовують для визначення кислотності різних харчових продуктів, в аналізах питної та стічної води, повітря тощо.