Titrace |
12. |
TITRACE titrační odměrná analýza |
Forma provedení na ZŠ: žákovský, demonstrační Časová náročnost: cca 20 min |
||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Princip:
Jedná se o jednoduchou odměrnou metodu založenou na kombinaci iontů (např. metody acidobazické, neutralizační; metody založené na tvorbě málo rozpustných produktů – srážecí, nebo rozpustných komplexů) nebo na přenosu elektronů (např. oxidimetrické, reduktometrické). Při odměrných stanoveních se k roztoku látky A v titrační baňce (ta, jež má být stanovena) přidává z byrety roztok odměrného činidla B, která reaguje s látkou A podle rovnice:A + B ↔ C + D Bod ekvivalence se určuje buď vizuálně s použitím indikátorů nebo některou z fyzikálně chemických metod. Množství hledané látky se zjišťuje ze spotřeby a stechiometrie příslušné reakce, proto je nutné znát koncentraci odměrného roztoku (molární koncentrace). V řadě případů není možno připravit roztoky o přesném titru, proto je nutné stanovit faktor, což je číslo udávající poměr mezi skutečnou a požadovanou koncentraci. Faktorem pak musíme násobit spotřebované množství přibližného odměrného roztoku. Číselná hodnota faktoru se pohybuje kolem 1,00. Je-li roztok silnější, má faktor hodnotu větší, je-li slabší, tak má faktor hodnotu menší. Typy titrací – např.: acidimetrická, acidobazická, neutralizační, oxidimetrická, srážecí, komplexometrická, fotometrická, argentometrická, merkurimetrická, potenciometrická, amperometrická, fluorescenční, chelatometrická aj. STANOVENÍ FAKTORU ROZTOKU NaOH O LÁTKOVÉ KONCENTRACI1 mol/dm3Roztok NaOH o přesné látkové koncentraci (např. 1 mol/dm3, 0,5 mol/dm3) není možné připravit rozpuštěním potřebného množství tuhého NaOH ve vodě, protože NaOH není běžně k dispozici v dostatečně čistém nebo přesně definovaném stavu. Pro alkalimetrické titrace proto připravujeme roztok hydroxidu sodného jeno přibližné látkové koncentraci, např. přibližně 1 mol/dm3 a stanovíme jeho faktor. Faktor roztoku je číslo, udávající kolika cm3 roztoku o přesné látkové koncentraci odpovídá 1 cm3 roztokuo přibližné látkové koncentraci. Vynásobíme-li tedy faktorem objem roztoku o přibližné látkové koncentraci, vypočítáme k tomuto množství odpovídající objem roztoku o přesné látkové koncentraci. Příklad: 10,00 cm3 roztoku NaOH o látkové koncentraci přibližně 1 mol/dm3 o faktoru f = 1,1230 odpovídá 10,00 cm3 . 1,1230 = 11,23 cm3 roztoku NaOH o látkové koncentraci přesně 1 mol/dm3. Faktory roztoků stanovujeme titrací pomocí roztoků o přesně známé látkové koncentraci, které můžeme připravit z čistých, dostatečně stálých a přesně navažitelných látek, tzv. volumetrických standardů. Faktor roztoku NaOH o látkové koncentraci 1 mol/dm3 zjistíme např. alkalimetrickou titrací jeho známého objemu roztokem kyseliny šťavelové o látkové koncentraci 0,5 mol/dm3 a faktor vypočítáme ze vztahu: V1 . f1 = V2 . f2 V1 je spotřeba roztoku NaOH na titraci o přibližné látkové koncentraci 1 mol/dm3, Faktor f2 vypočítáme poměrem skutečně naváženého množství (COOH)2 · 2H2O, použitého pro přípravu přibližně 0,5 mol/dm3 roztoku této kyseliny, s vypočítaným množstvím (COOH)2 · 2H2O, které je teoreticky potřebné pro přípravu téhož objemu roztoku této kyseliny přesně o látkové koncentraci 0,5 mol/dm3. |
||||||||||||||||
Pomůcky: analytické váhy, lodička, odměrná baňka (100 cm3), odměrná baňka (500 cm3), nálevka, střička, byreta, stojan, držák, titrační baňka (100 cm3), 3x pipeta (20 cm3), bezpečnostní nástavec na pipetu |
||||||||||||||||
Chemikálie: kyselina šťavelová, destilovaná voda, NaOH, fenolftalein |
||||||||||||||||
Pracovní postup:Příprava přibližně roztoku (COOH)2 o látkové koncentraci 0,5 mol/dm3:
Faktorizace roztoku NaOH o látkové koncentraci 1 mol/dm3:
Ø s………průměrná spotřeba 1 cm3 roztoku NaOH o látkové koncentraci 1,0 mol/dm3 NaOH………63,03 mg H2C2O4 · 2H2O |
||||||||||||||||
Otázky a úkoly: Jak a proč musí být upravena byreta při tytrování roztokem hydroxidu? |