1 Теоретическая часть

1.1Теоретические основы окислительно-восстановительного метода титрования

Методы окислительно-восстановительного титрования основаны на реакциях, протекающих с изменением степеней окисления реагирующих веществ. Вещество может существовать в двух формах - окисленной (Ox) и восстановленной (Red), которые образуют сопряженную редокс - пару. В растворе протекает окислительно-восстановительная реакция:

Ox₁ + Red₂ ↔ Red₁ + Ox₂,

Ox1 + е → Red1

│восстановление

Ox₁ + Red₂ ↔ Red₁ + Ox₂,

Ox1 + е → Red1

│восстановление

при этом с окислителями реагируют вещества в которых элемент имеет низшие степени окисления, а с восстановителями - вещества, в которых этот элемент имеет высшие степени окисления.

В процессе титрования изменяется потенциал окислительно-восстано-вительной системы при изменении соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм.

Данный метод применяется для определения окислителей и восстановителей прямым титрованием и для ионов, не обладающих переменной валентностью, косвенным титрованием.

Для обнаружения конечной точки титрования используют:

1) исчезновение или появление окраски титранта или титруемого вещества;

2) окислительно-восстановительные и специфические индикаторы;

3) инструментальные методы.

Специфические индикаторы – образуют интенсивно окрашенное соединение с одним из компонентов окислительно-восстановительной системы.

Окислительно-восстановительные (Rеdох) индикаторы – это в основном органические вещества, окисленная и восстановленная формы которых окрашены в различные цвета. Область изменения потенциала системы, в которой наблюдается изменения окраски индикатора, называют интервалом перехода индикатора. При выборе индикатора необходимо (как при кислотно-основном

титровании) следить, чтобы интервал перехода окраски индикатора должен полностью лежать внутри скачка на кривой титрования.

Наиболее подходящие окислители:

1) персульфат аммония, переводящий в кислой среде в присутствии ионов серебра (катализатор) ионы Мn (II), Сr(III) и V(IV) в МnО₄^-, Сr₂О₇^2- и VО₃^-- ионы и разрушающийся при нагревании:

2S₂О₈^2-+2Н₂О=4SО₄^2-+О₂ +4H⁺

2) пероксид водорода или натрия в кислой или щелочной среде; избыток разрушается при нагревании:

2Н₂О_{2 =}^t 2Н₂О+О₂

3) висмутат натрия, окисляющий Мn(II) до МnО₄^-; избыток его можно удалить фильтрованием;

4) перманганат калия, окисляющий Сr(III) до Cr₂O₇^2- и V(IV) до VО₃^-; избыток реагента удаляют кипячением с НСl - при этом получается МnО₂, который отфильтровывают.

В качестве восстановителей применяют:

1) металлы (Zn, Сd, Аg, Вi), их используют в виде гранул, стержней, порошка;

2) хлорид олова (II);

3) газообразные восстановители (диоксид серы и сероводород).