Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115 Číslo projektu:

CZ.1.07/1.5.00/34.0410

Číslo šablony:

19

Název materiálu:

Odměrná analýza

Ročník:

4. ročník

Identifikace materiálu:

RAN_52_19_odmerna analyza

Jméno autora:

Drahomíra Rancová

Předmět:

Přírodovědný seminář

Tématický celek:

Analytická chemie

Anotace:

Doplněk k výkladu odměrné analýzy

Datum:

10.9. 2013

Odměrná analýza

Odměrná analýza  



analytická chemie kvantitativní titrace stanovení neznámé koncentrace známého objemu vzorku (titru) změřením objemu titračního standardu (o známé koncentraci), který jsme spotřebovali, aby látky právě a beze zbytku zreagovaly (tzv. bod ekvivalence)

Bod ekvivalence 



okamžik, kdy chemická reakce mezi stanovovanou látkou a odměrným roztokem proběhla kvantitativně v poměru stechiometrických koeficientů v chemické rovnici reakce identifikujeme změnou zbarvení indikátoru nebo produktu

Druhy titrace 







Acidobazické (neutralizační) – alkalimetrie – acidimetrie Redoxní – manganometrie – jodometrie Komplexotvorné – merkurimetrie – chelatometrie Srážecí – argentometrie

Srážecí OA 

Srážecí reakce



Reakce mezi ionty za vzniku málo rozpustné látky



K+ + A- → KA↓



Argentometrie – odměrný roztok (AgNO3) – stanovení – chloridů, bromidů, jodidů, thiokyanatů, kyanidů

Komplexotvorná OA  





Založena na vzniku málo disociovaných komplexních sloučenin M (kation kovu) + nL (ligand) → MLn Merkurimetrie – odměrný roztok (Hg(NO3)2) – stanovení – chloridů, bromidů, jodidů, thiokyanatů, kyanidů Chelatometrie – vznik komplexu kationtů s org. ligandy – odměrný roztok (chelaton) – stanovení – kationtů Cu, Pb, Bi, Ni, Zn, Ca, Mg

Oxidačně – redukční OA 

Podstata reakce: ox1 + red2 → ox2 + red1



Manganometrie – oxidační schopnosti (odměrný roztok) KMnO4 v kyselém prostředí – stanovení: H2O2, dusitanů, kationtů Fe, Sn, Ca, alkoholů



Jodometrie – přeměna jodu na jodid – odměrný roztok – roztok jodu – stanovení: H2O2, kationtů As, Sn, Sb, sulfidů, siřičitanů

Neutralizační odměrná analýza 

Podstatou: H3O+ + OH- →2 H2O



Alkalimetrie – odměrný roztok – NaOH –



stanovení: anorganických i organických kyselin

Acidimetrie – odměrný roztok – HCl –

stanovení: hydroxidů, uhličitanů, dusíku v organických látkách , dusičnanech, dusitanech

Nákres

Obrázek 1

Neutralizační OA 

reakce silné kyseliny se silnou zásadou



reakce silné kyseliny se slabou zásadou



reakce slabé kyseliny se silnou zásadou



reakce slabé kyseliny se slabou zásadou

Průběh reakce 

Titraci ukončujeme v bodě ekvivalence, ten určujeme pomocí acidobazických indikátorů



fenoftalein, methyloranž



Ze spotřeby odměrného činidla vypočítáme obsah látky ve zkoumaném vzorku

Titrační křivka 

Přidáním odměrného roztoku se mění pH titrovaného roztoku



Grafické znázornění průběhu reakce



Průběh křivky- esovitý (tvar rozdílný podle síly kys. a zásad)

Silná kyselina + silná zásada



Bod ekvivalence leží při pH = 7 a změna pH vzhledem k přídavku odměrného roztoku je extrémně veliká.

Slabá kyselina + silná zásada

Slabá zásada + silná kyselina

Slabá kyselina + slabá zásada

Stanovení obsahu kys. octové ve vzorku octa 

Alkalimetrie



Odměrný roztok – NaOH (c = 0,1 mol/l) Indikátor: fenoftalein (lososové zbarvení) – Funkční oblast indikátoru: pH – 8,2 – 10 – Bezbarvá barva, červenofialová – Slabá kyselina + silná zásada



Obrázek 2

Acidobazická reakce 

 

  

Kyselina – látka schopna předávat proton jiné látce pH menší než 7 Při rozpuštění ve vodě uvolňuje – H+

Zásada – látka schopna přijímat proton pH větší než 7 Při rozpuštění ve vodě uvolňuje – OH-

Slabá kys. + silná zásada

Stanovení 

Stanovení obsahu složky ve vzorku



Chemická reakce (neutralizace) mezi odměrným roztokem a stanovovanou látkou



Indikace se provádí vizuálně (změna barvy indikátoru při změně pH)

Výpočty Stanovení obsahu kyseliny octové v obchodním octě: 

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O



c(kys) = V(NaOH) . c (NaOH)/V (ocet)

Pomůcky a chemikálie  



 

1) odměrné sklo (válec, baňka) 2) nálevka, stojan, byreta, titrační baňka 3) odměrný roztok hydroxidu sodného (c = 0,1M) 4) acidobazický indikátor –fenolftalein 5) vzorek octa (8(?)% roztok kyseliny octové)

Postup 1. 2.

3.

4. 5.

6.

7.

sestavíme aparaturu pro titraci do odměrné baňky o objemu 100cm3 odměříme 10cm3 roztoku octa a doplníme destilovanou vodou po rysku po promíchání odpipetujeme 10cm3 tohoto roztoku do titrační baňky a přidáme pár kapek roztoku fenolftaleinu naplníme byretu odměrným roztokem NaOH přesně po rysku nula zkoumaný roztok titrujeme odměrným roztokem po kapkách za stálého míchání do vzniku trvale růžového zbarvení první titrace je jen orientační; titrujeme ještě 3x; pro výpočet použijeme průměrnou hodnotu spotřeby odměrného roztoku z těchto stanovení ze spotřeby odměrného roztoku vypočítáme množství kyseliny octové ve zkoumaném roztoku octa

Použité informační zdroje



 

Literatura: Benešová M., Pfeiferová E., Satrapová H. Odmaturuj z chemie, 2. přepracované. vyd. BRNO: Didaktis spol. s r.o., 2014, ISBN 978-80-7358-232-6. Obázek 1. BGML [online]. 2006 [cit. 2014-07-15]. Dostupné z: http://www.bgml.chytrak.cz/aparatury/titrace.jpg Obázek 2. FIM UHK [online]. 2010 [cit. 2014-07-15]. Dostupné z: http://edu.uhk.cz/titrace/ucebnice.html