Metodele de analiză titrimetrică sunt subdivizate în funcție de opțiunea de titrare și în funcție de acele reacții chimice care sunt selectate pentru a determina substanța (componenta). În chimia modernă se disting analizele cantitative și calitative.
Tipuri de clasificare
Metodele de analiză titrimetrică sunt selectate pentru o anumită reacție chimică. În funcție de tipul de interacțiune, există o împărțire a determinării titrimetrice în tipuri separate.
Metode de analiză:
- Titrare Redox; metoda se bazează pe modificarea stării de oxidare a elementelor din substanță.
- Formarea complexului este o reacție chimică complexă.
- Titrarea acido-bazică implică neutralizarea completă a substanțelor care interacționează.
Neutralizare
Titrarea acido-bazică vă permite să determinați cantitatea de acizi anorganici (alcalimetrie), precum și să calculați bazele (acidimetria) în soluția dorită. Această metodă este utilizată pentru determinarea substanțelor care reacţionează cu sărurile. Lautilizarea solvenților organici (acetonă, alcool) a făcut posibilă determinarea mai multor substanțe.
Formarea complexă
Care este esența metodei de analiză titrimetrică? Se presupune că determină substanțele prin precipitarea ionului dorit ca un compus slab solubil sau prin legarea acestuia într-un complex slab disociat.
Redoximetrie
Titrarea redox se bazează pe reacții de reducere și oxidare. În funcție de soluția de reactiv titrat utilizată în chimia analitică, există:
- permanganatometrie, care se bazează pe utilizarea permanganatului de potasiu;
- iodometrie, care se bazează pe oxidarea iodului și reducerea iodurilor;
- bicromatometrie, care utilizează oxidarea cu bicromat de potasiu;
- bromatometrie bazată pe oxidarea bromatului de potasiu.
Metodele Redox de analiză titrimetrică includ procese precum cerimetria, titanometria, vanadometria. Acestea implică oxidarea sau reducerea ionilor metalului corespunzător.
După metoda de titrare
Există o clasificare a metodelor de analiză titrimetrică în funcție de metoda de titrare. În varianta directă, ionul de determinat este titrat cu soluția de reactiv selectată. Procesul de titrare în metoda substituției se bazează pe determinarea punctului de echivalență în prezențacompuși chimici instabili. Titrarea reziduurilor (metoda inversă) este utilizată atunci când este dificil de selectat un indicator, precum și atunci când interacțiunea chimică este lentă. De exemplu, la determinarea carbonatului de calciu, o probă dintr-o substanță este tratată cu o cantitate în exces dintr-o soluție titrată de acid clorhidric.
Sens analizat
Toate metodele de analiză titrimetrică presupun:
- determinarea precisă a volumului uneia sau fiecăreia dintre substanțele chimice care reacţionează;
- prezența unei soluții titrate, datorită căreia se efectuează procedura de titrare;
- dezvăluirea rezultatelor analizei.
Titrarea soluțiilor este baza chimiei analitice, de aceea este important să se ia în considerare operațiile de bază efectuate în timpul experimentului. Această secțiune este strâns legată de practica zilnică. Neavând idee despre prezența componentelor și impurităților principale într-o materie primă sau produs, este dificil să planificați un lanț tehnologic în industriile farmaceutice, chimice și metalurgice. Elementele de bază ale chimiei analitice sunt aplicate problemelor economice complexe.
Metode de cercetare în chimie analitică
Această ramură a chimiei este știința determinării unei componente sau substanțe. Fundamentele analizei titrimetrice - metode utilizate pentru realizarea experimentului. Cu ajutorul lor, cercetătorul trage o concluzie despre compoziția substanței, conținutul cantitativ al părților individuale din ea. De asemenea, este posibil să se identifice în timpul analizei analiticestarea de oxidare în care se află componenta substanței studiate. Atunci când clasifică metodele de chimie analitică, acestea iau în considerare exact ce acțiune ar trebui efectuată. Pentru a măsura masa sedimentului rezultat, se utilizează o metodă de cercetare gravimetrică. Când se analizează intensitatea unei soluții, este necesară analiza fotometrică. Mărimea EMF prin potențiometrie determină componentele constitutive ale medicamentului de studiu. Curbele de titrare demonstrează clar experimentul.
Divizia metode analitice
Dacă este necesar, în chimia analitică se folosesc metode fizico-chimice, clasice (chimice), precum și fizice. În cadrul metodelor chimice, se obișnuiește să se înțeleagă analiza titrimetrică și gravimetrică. Ambele metode sunt clasice, dovedite și utilizate pe scară largă în chimia analitică. Metoda de greutate (gravimetrică) presupune determinarea masei substanței dorite sau a componentelor sale constitutive, care sunt izolate în stare pură, precum și sub formă de compuși insolubili. Metoda de analiză volumetrică (titrimetrică) se bazează pe determinarea volumului de reactiv consumat într-o reacție chimică, luat într-o concentrație cunoscută. Există o împărțire a metodelor chimice și fizice în grupuri separate:
- optic (spectral);
- electrochimic;
- radiometrică;
- cromatografic;
- spectrometrie de masă.
Specificații studiului titrimetric
Această secțiune a analizeiChimia implică măsurarea cantității de reactiv care este necesară pentru a efectua o reacție chimică completă cu o cantitate cunoscută de substanță dorită. Esența tehnicii este că un reactiv cu o concentrație cunoscută este adăugat prin picurare la o soluție a substanței de testat. Adăugarea sa continuă până când cantitatea sa este echivalentă cu cantitatea de analit care reacţionează cu acesta. Această metodă permite calcule cantitative de mare viteză în chimia analitică.
Omul de știință francez Gay-Lusac este considerat fondatorul tehnicii. Substanța sau elementul determinat într-o probă dată se numește substanța care se determină. Printre aceștia pot fi ioni, atomi, grupări funcționale, radicali liberi asociați. Reactivii sunt substanțe gazoase, lichide, solide care reacționează cu o anumită substanță chimică. Procesul de titrare constă în adăugarea unei soluții la alta în timp ce se amestecă constant. O condiție prealabilă pentru implementarea cu succes a procesului de titrare este utilizarea unei soluții cu o concentrație specificată (titrant). Pentru calcule se folosește normalitatea soluției, adică numărul de echivalenți gram ai unei substanțe care este conținut în 1 litru de soluție. Curbele de titrare sunt construite după calcule.
Compușii sau elementele chimice interacționează între ele în cantități de greutate bine definite corespunzătoare echivalenților lor în grame.
Opțiuni pentru prepararea unei soluții titrate conformmaterie primă cântărită
Ca primă metodă de preparare a unei soluții cu o concentrație dată (un anumit titru), se poate lua în considerare dizolvarea unei probe din masa exactă în apă sau alt solvent, precum și diluarea soluției preparate la volumul necesar. Titrul reactivului rezultat poate fi determinat din masa cunoscută a compusului pur și din volumul soluției preparate. Această tehnică este utilizată pentru a prepara soluții titrate ale acelor substanțe chimice care pot fi obținute în formă pură, a căror compoziție nu se modifică în timpul depozitării pe termen lung. Pentru cantarirea substantelor folosite se folosesc sticle cu capac inchis. Această metodă de preparare a soluțiilor nu este potrivită pentru substanțele cu higroscopicitate crescută, precum și pentru compușii care intră în interacțiune chimică cu monoxidul de carbon (4).
A doua tehnologie de preparare a solutiilor titrate se foloseste la intreprinderile chimice specializate, in laboratoare speciale. Se bazează pe utilizarea unor compuși solizi puri cântăriți în cantități exacte, precum și pe utilizarea unor soluții cu o anumită normalitate. Substanțele sunt plasate în fiole de sticlă, apoi sunt sigilate. Acele substanțe care se află în interiorul fiolelor de sticlă se numesc fixanale. În timpul experimentului direct, fiola cu reactiv este spartă peste o pâlnie, care are un dispozitiv de perforare. În continuare, întreaga componentă este transferată într-un balon cotat, apoi prin adăugarea de apă se obține volumul necesar al soluției de lucru.
Titrarea folosește și un anumitalgoritm de acțiune. Biureta este umplută cu soluție de lucru gata făcută până la marcajul zero, astfel încât să nu existe bule de aer în partea inferioară. Apoi, soluția analizată se măsoară cu o pipetă, apoi se pune într-un balon conic. Adăugați câteva picături de indicator. Treptat, soluția de lucru este adăugată prin picurare la soluția finită din biuretă, iar schimbarea culorii este monitorizată. Când apare o culoare stabilă, care nu dispare după 5-10 secunde, se apreciază finalizarea procesului de titrare. Apoi procedează la calcule, calculul volumului soluției uzate cu o concentrație dată, trag concluzii din experiment.
Concluzie
Analiza titrimetrică vă permite să determinați compoziția cantitativă și calitativă a analitului. Această metodă de chimie analitică este necesară pentru diverse industrii, este utilizată în medicină, farmaceutică. Atunci când alegeți o soluție de lucru, trebuie luate în considerare proprietățile chimice ale acesteia, precum și capacitatea de a forma compuși insolubili cu substanța studiată.
