12. Кислотно-основное титрование. Стандартизация оснований. Методы определения аммиака в солях аммония. (Решение → 25984)

Заказ №38742

12. Кислотно-основное титрование. Стандартизация оснований. Методы определения аммиака в солях аммония.

Ответ:

Кислотно – основное титрование – быстрый и достаточно точный метод анализа веществ, обладающих кислотными или основными свойствами в водной или неводной среде. Методики, основанные на кислотно – основном титровании, используют для определения более 40% фармакопейных лекарственных веществ. Применяя в качестве титрантов растворы кислот в водной и неводной среде (ацидиметрия), можно количественно определить многие лекарственные вещества: натрия бензоат, натрия салицилат, ряд барбитуратов, некоторые органические основания (амидопирин, никотинамид, фтивазид), алкалоиды (кодеин, резерпин, кофеин), соли органических оснований (адреналина, нафтизина, атропина сульфаты, кодеина фосфат) и др. Алкалиметрию (титрант - основание) широко используют для определения лекарственных веществ, представляющих собой неорганические и органические кислоты (соляная, борная, лимонная, салициловая, многие аминокислоты), а также фенолов, барбитуратов, гидрохлоридов органических оснований (димедрол, дибазол, промедол), алкалоидов (папаверина, эфедрина, пилокарпина гидрохлориды), витаминов и других веществ. Имеются косвенные методы, например, определение азота в веществе по Къельдалю, позволяющие проводить количественный анализ веществ, не обладающих свойствами кислот и оснований. Стандартные растворы сильных кислот и щелочей нельзя приготовить сразу по точной навеске или точному объему более концентрированного раствора. Вследствие этого сначала готовят растворы приблизительной концентрации, а затем их стандартизируют. Стандартизацию растворов щелочи проводят по дигидрату щавелевой кислоты Н2С2О4 • 2Н2О; титруют в присутствии фенолфталеина, так как среда в точке эквивалентности слабощелочная: Н2С2О4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2Н2О. Катион аммония NH4 + проявляет очень слабые кислотные свойства, за счет гидролиза: NH4 + + H2O NH4OH + H + Процесс характеризуется константой гидролиза: < 10-7 . Поскольку константа очень мала, на кривой титрования соли аммония щелочью скачок отсутствует и его прямое титрование щелочью с применением рН-индикатора невозможно. Поэтому для определения аммиака (NH3) в солях аммония (NH4 + ) применяют косвенные методы анализа: обратное титрование или заместительное титрование. В первом вариантеметода обратного титрования к анализируемому раствору добавляют избыток точно отмеренного титрованного раствора NaOH и нагревают до полного удаления NH3 из раствора. NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O. Окончание удаления аммиака (≈30 мин) определяют по влажной индикаторной бумаге, ее вносят в пары над нагреваемой колбой с раствором. По окончании удаления всего аммиака индикаторная бумага не синеет. Оставшееся количество щелочи определяют титрованием стандартным раствором кислоты (например, HCl) в присутствии метилоранжа. NaOH(остаток) + HCl → NaCl + H2O. Фенолфталеин в качестве индикатора не применяется, так как возможно искажение результата за счет взаимодействия щелочи с СО2. Расчет результатов анализа проводят по закону эквивалентов. 1 способ. Если известны концентрации растворов кислоты и щелочи, по результатам титрования рассчитывают объем щелочи (VNaOH(остаток)), пошедший на реакцию с кислотой (HCl), по соотношению VNaOH(остаток) = (NHCl·VHCl)/NNaOH, где NNaOH – нормальная концентрация рабочего раствора щелочи; NHCl – нормальная концентрация рабочего раствора кислоты; VHCl – объем рабочего раствора кислоты, пошедший на титрование в присутствии метилоранжа; VNaOH – избыточный объем добавленного рабочего раствора щелочи. Объем раствора щелочи, пошедший на реакцию с NH4Cl, равен разности: VNaOH(на NH4Cl) = (VNaOH - VNaOH(остаток)). Следовательно: nэкв(NH3) = nэкв(NH4Cl) = nэкв(NaOH) = NNaOH·VNaOH(на NH4Cl),