Metody odměrné analýzy jsou založeny na stanovení obsahu látky ve vzorku
vypočteného z objemu odměrného roztoku titračního činidla potřebného ke
kvantitativnímu zreagování stanovované látky.
odměrný roztok (OR)
stanovovaná látka (SS)
bod ekvivalence (BE)
požadavky na reakci:
-známá reakce (definovaná stechiometrie)
-probíhá kvantitativně
-probíhá rychle
-umožní zachytit dosažení BE
volumetrie (odměrná analýza)
neutralizační reakce: HCl + NaOH → NaCl + H2
O
volumetrie
acidobazické titrace
alkalimetrie
OR: zásada (NaOH, KOH)
základní látka: kyselina šťavelová
stanovované látky: kyseliny, dusík dle Kjeldhala,
číslo zmýdelnění, ocet
příklad: stanovení kyseliny octové v octě (ind.: FF)
příklad 2: stanovení HCl vedle CH3
COOH (viz. dále)
acidimetrie
OR: kyselina (HCl, H2
SO4
)
základní látka: Na2
CO3
, šťavelan sodný
stanovované látky: zásady (hydroxidy, uhličitany, jejich směsi)
příklad: stanovení uhličitanu vedle hydroxidu dle Winklera:
1. podíl vzorku: celkový obsah uhličitanu i hydroxidu (ind.: MO)
2. podíl vzorku: vysrážení uhličitanu (BaCl2
a stanovení hydroxidu (ind.: FF)
volumetrie
acidobazické titrace
odkaz: vizualizace základních titrací.
methyloranž
acidobazické titrace - bod ekvivalence
subjektivní: acidobazické indikátory
fenolftalein
bromthymolová
modř
fenolftalein
methyloranž fenolftalein
acidobazické titrace - bod ekvivalence
subjektivní: acidobazické indikátory
acidobazické titrace - bod ekvivalence
objektivní: potenciometrická titrace
potenciometrická křivka
v
volumetrie
alkalimetrie: stanovení kyseliny octové v octu
metoda alkalimetrická titrace
stanovovaná složka kyselina octová
odměrný roztok hydroxid sodný
indikátor fenolftalein, nebo potenciometricky
potenciometrická křivka průběhu titrace
acidobazické titrace - titrace kys. trihydrogenfosforečné
odměrný roztok: NaOH
indikátor 1. st.: Bromkresolová zeleň
indikátor 2. st.: Thymolftalein
příklad - titrace kys. trihydrogenfosforečné
Vypočítejte: Jaká je molární koncentrace kyseliny
trihydrogenfosforečné, pokud na titraci 20 ml vzorku bylo
spotřebováno 12,32 ml OR NaOH (c = 0,204 mol.l-1
)?
Bod ekvivalence byl indikován bromkresolovou zelení.?
výpočet směrodatné odchylky
Vypočítejte: Jaká je směrodatná odchylka předchozího
stanovení, pokud spotřeby OR tří následných titrací byly 13,00,
11,95 a 12,00 ml??
oxidačně-redukční titrace
manganometrie
OR: manganistan draselný KMnO4
indikátor: samoindikace, potenciometricky
základní látka:
šťavelan sodný
Vhodné pro stanovení:
Fe2+
, H2
O2
, organické látky, CHSK (chemická spotřeba kyslíku)
vizualizace manganometrie s potenciometrickou indikací BE (+metody vyhodnocení)
100 mg železa bylo rozpuštěno ve 20 ml zředěné kyseliny sírové a roztok takto
vzniklé železnaté soli byl titrován 0,02 molárním roztokem manganistanu
draselného. Spotřeba odměrného roztoku činila 17,2 ml. Kolik % železa
obsahoval preparát ??
manganometrie - příklad
oxidačně-redukční titrace
jodometrie
reduktometrie i oxidimetrie
OR: jód s přídavkem jodidu draselného / thiosíran sodný
indikátor: škrobový maz
stanovení oxidujících látek:
přidá se nadbytek jodidu, vyloučený jod se titruje OR Na2
S2
O3
.
Vhodné pro: Cl,
Br,
peroxid
příklad: stanovení peroxidu:
stanovení redukujících látek:
titruje se jodem, nebo se titruje
vzniklý jodid thiosíranem
vhodné pro: siřičitany, aldehydy
příklad: stanovení siřičitanů ve víně
jodometrie
jodové číslo
míra obsahu dvojných vazeb v tuku
(hmotnost jodu [g], který se aduje na 100 g tuku)
1. přídavek jodmonobromidu
2. nezreagovaný IBr se převede na jod (přídavkem KI)
3. vzniklý jod se titruje thiosíranem (ind: škrobový maz)
oxidačně-redukční titrace
chelatometrie
OR: chelaton 3 (EDTA)
základní látka: PbNO3
, CaCO3
, ...
indikátor: metalochromní indikátory
(murexid, xylenolová oranž, eriochrom čerň T)
stanovované látky: kovové kationty
způsoby provedení:
přímá
nepřímá
vytěsňovací
příklad: stanovení tvrdosti vody (vápník a hořčík)
1. stanovení při pH 12 na murexid: Ca2+
(hořčík vysrážen jako nerozp. hydroxid)
2. stanovení při pH amoniakálního pufru na EČT: Mg2+
+ Ca2+
komplexometrické titrace
argentometrie
OR: AgNO3
základní látka: NaCl
indikátor: chroman draselný (AgCrO4
: červenohnědá ↓)
stanovované látky: Cl,
Br,
I,
CN,
SCNpříklad:
stanovení chloridů dle Mohra
titrace ze žlutého zbarvení do vzniku hnědé sraženiny
sraženina AgCrO4
srážecí titrace
kvantitativní vyloučení složky z roztoku: vylučovací forma
převedení na definovaný produkt (sušením, žíháním): vážitelná forma
primární metoda - spolehlivá, analýza standardů (vyžaduje však preciznost)
Gravimetrie
vážková analýza
postup stanovení:
1. převedení do roztoku
2. srážení
3. filtrace a promývání
4. sušení a žíhání
5. výpočet obsahu látky
1) srážení amoniakem
Fe3+
+ 3 OH→
Fe(OH)3
vylučovaná forma
2) žíhání
Fe(OH)3
→ Fe2
O3
vážitelná forma
výpočet obsahu:
hmotnost železa ve vzorku:
m = b . f
b … hmotnost vyvážky
f … gravimetrický faktor
f = 2*M(Fe) / M(Fe2
O3
) = 0.6994
Gravimetrie
stanovení železa
Gravimetrie
příklady stanovení
Bylo rozpuštěno 0,4570 g vzorku. Železité ionty byly vysráženy
amoniakem jako Fe(OH)3
a po vyžíhání hydroxidu se získalo
0,1825 g Fe2
O3
. Jaký je procentuální obsah železa ve vzorku??
gravimetrické stanovení železa - příklad
Elektrogravimetrie
vážení produktu elektrochemické reakce
reakce vnucena působením napětí mezi elektrodami
vyloučení stanovovaného kovu na pracovní elektrodě
Elektrody: většinou z platiny
síťková katoda (redukce) a spirálová anoda
elektroda s vyloučenou mědí