อิทธิพลของ ph ต่อกระบวนการไตเตรทรีดอกซ์ สาระสำคัญและการจำแนกประเภทของวิธีการไตเตรทรีดอกซ์

การวิเคราะห์ไททริเมทริก แนวคิดพื้นฐาน (aliquot, ไทแทรนต์, จุดสมมูล, ตัวบ่งชี้, เส้นโค้งการไทเทรต) ข้อกำหนดสำหรับปฏิกิริยาในการไทเทรต รีเอเจนต์ที่ใช้ในการไททริเมทรี สารมาตรฐาน ไทแทรนต์

วิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาณตามการวัดปริมาตรของสารละลายด้วยความเข้มข้นที่ทราบได้อย่างแม่นยำของรีเอเจนต์ซึ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาด้วยปริมาณของสารที่วิเคราะห์ที่กำหนด Aliquot- หลายตัวอย่างที่วัดได้อย่างแม่นยำ (ปริมาตรของสารละลาย) ที่ใช้ในการวิเคราะห์ ซึ่งยังคงคุณสมบัติของตัวอย่างหลักไว้ ไทแทรนต์หรือวิธีการทำงานคือสารละลายที่ใช้ในการไทเทรต จุดสมมูลช่วงเวลาของการไทเทรตเมื่อปริมาณของไทแทรนต์ที่เติมนั้นเทียบเท่าทางเคมีกับปริมาณของสารที่กำลังไทเทรต TE สามารถเรียกอีกอย่างว่าจุดปริมาณสัมพันธ์ ซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดตามทฤษฎี อินดิเคเตอร์- สารที่เปลี่ยนสีใน FC มีความเข้มข้นต่ำและช่วงการเปลี่ยนภาพ เส้นโค้งการไทเทรต-แสดงการพึ่งพาแบบกราฟิกของลอการิทึมของความเข้มข้นของผู้เข้าร่วมในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างการไทเทรต หรือสารละลาย St-va บางอย่างกับปริมาตรของไทแทรนต์ที่เติม (หรือระดับของการไทเทรต) สร้างพิกัด pH-ปริมาตรของไทแทรนต์

ข้อกำหนดสำหรับปฏิกิริยาในการไททริเมทรี: 1. การทำงานร่วมกันของไทแทรนต์กับสารที่วิเคราะห์ต้องเกิดขึ้นอย่างเข้มงวดตามสมการปฏิกิริยาปริมาณสัมพันธ์ และต้องใช้ไทแทรนต์สำหรับปฏิกิริยากับสารที่วิเคราะห์เท่านั้น ในเวลาเดียวกัน สารที่วิเคราะห์ต้องทำปฏิกิริยากับไทแทรนต์เท่านั้น และไม่มีปฏิกิริยาโต้ตอบ ตัวอย่างเช่น กับออกซิเจนในบรรยากาศ ตามที่สามารถทำได้โดยหลักการแล้วในกรณีของการไทเทรตของสารรีดิวซ์

2. ปฏิกิริยาการไทเทรตต้องดำเนินการในเชิงปริมาณ กล่าวคือ ค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาการไทเทรตต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอ

3. ปฏิกิริยาระหว่างสารที่วิเคราะห์กับไทแทรนต์ต้องเกิดขึ้นด้วยความเร็วสูง

4. ต้องมีวิธีกำหนดจุดสิ้นสุดของการไทเทรต

5. สารละลายไทแทรนต์ต้องได้รับมาตรฐาน
รีเอเจนต์: ตามคุณสมบัติของสารและวิธีการเตรียม ไทแทรนต์มีสองประเภท: มาตรฐาน กับไทเทอร์ที่เตรียมไว้ แบบมาตรฐาน หรือแบบคงที่ โซลูชันมาตรฐานหรือด้วย titers ที่เตรียมไว้จะเรียกว่าโซลูชันมาตรฐานหลัก มันถูกเตรียมโดยการละลายสารเคมีบริสุทธิ์ในปริมาณที่แม่นยำในตัวทำละลายปริมาตรจำเพาะ สารมาตรฐานหลัก ได้แก่ Na2CO3, Na2B4O7*10H2O, Na2SO4, CaCO3, CaCI2, MgSO4, MgCI2, H2C2O4*2H2O, Na2C2O4, K2Cr2O7, โซเดียมไบคาร์บอเนต, โพแทสเซียมโบรเมต, โพแทสเซียมไอโอเดตและอื่น ๆ

ไทแทรนต์ประเภทแรก (พร้อมไทเทรตที่เตรียมไว้) ใช้ในการไทเทรตสำหรับการตรวจวัดเชิงปริมาณของสารบางชนิด และสำหรับการตั้งค่าไทเทอร์ของประเภทที่สอง - สารละลายมาตรฐานรอง

สารละลายมาตรฐานรอง - เป็นสารละลายของสารดังกล่าว ความเข้มข้นที่กำหนด (มาตรฐาน) โดยความเข้มข้นของสารละลายมาตรฐานหลักหรือเตรียมโดยมวลที่ทราบของสารมาตรฐานรอง

ไทแทรนต์ประเภทที่สองรวมถึงสารละลายของสารดังกล่าวที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดสำหรับสารมาตรฐานหลัก ซึ่งรวมถึง: ด่าง สารละลายกรด HCI, H2SO4, HNO3, CH3COOH, KMnO4, AgNO3, Na2S2O3 และอื่นๆ

การคำนวณทั่วไปในไททริเมทรี วิธีการแสดงความเข้มข้นในการไทเทรต (ความเข้มข้นของโมลาร์ ความเข้มข้นเทียบเท่าโมล ไทเทอร์ ปัจจัยการแก้ไข การคำนวณมวลของตัวอย่างมาตรฐานสำหรับการเตรียมไทแทรนต์ การคำนวณความเข้มข้นของไทแทรนต์

ความเข้มข้นของฟันกราม c(A) - ปริมาณของตัวถูกละลาย A ในโมลที่บรรจุอยู่ในสารละลายหนึ่งลิตร: mol / l c(A) = n(A)/V(A) = m(A)/M/(A)V(A), โดยที่ p(A)- ปริมาณของสารละลาย A, โมล; วี(เอ)- ปริมาตรของสารละลาย l; เสื้อ(A)- มวลของสารที่ละลาย A, g; M / (A) - มวลโมลาร์ของตัวถูกละลาย A, g / mol ความเข้มข้นของกรามเทียบเท่า c(1/zA),, - ปริมาณของตัวถูกละลาย A ในโมลซึ่งเทียบเท่ากับ A ซึ่งบรรจุอยู่ในสารละลายหนึ่งลิตร: mol / l ค(1/zก) = n(1/z A)/V(A)= m(A)/M(1/z A) V (A) โดยที่ 1/z เป็นปัจจัยสมมูล คำนวณสำหรับสารแต่ละชนิดตามปริมาณสัมพันธ์ของปฏิกิริยา n(1/zA)- ปริมาณของสารเทียบเท่า A ในสารละลาย โมล; ม.(1/zA)คือมวลโมลาร์ที่เทียบเท่ากับตัวถูกละลาย A, g/mol ไทเตอร์ T(A)ตัวถูกละลาย A คือมวลของสารที่ละลายได้ A ที่บรรจุอยู่ในสารละลายหนึ่งมิลลิลิตร: วัดเป็น ml ที(เอ)\u003d ม. (A) / V (A) \u003d c(1/z A)M(1/zก)/1000. ไตเตรทโซลูชันสำหรับตัววิเคราะห์ X หรือปัจจัยการแปลงไททริเมตริก t(T/X) คือมวลของสารที่ไตเตรทได้ X ที่ทำปฏิกิริยากับไทแทรนต์หนึ่งมิลลิลิตร T: t(T/X) = T(T)M(1/zX) /M(1/zT) = c(1/zT) M(1/zX)/1000วัดเป็นกรัม/มล. ปัจจัยการแก้ไข F (หรือ K)- ตัวเลขที่แสดงอัตราส่วนของความเข้มข้นจริง (เชิงปฏิบัติ) c (1 / zA) pr ของสาร A ในสารละลายต่อความเข้มข้นที่กำหนด (ตามทฤษฎี) ค(1/z A) ทฤษฎี: F \u003d c (1 / zA) pr / c (1 / zA) ทฤษฎี การคำนวณมวลของตัวอย่างสารมาตรฐาน น้ำหนักตัวอย่าง เสื้อ(A)สารมาตรฐาน A จำเป็นเพื่อให้ได้สารละลายที่มีความเข้มข้นของโมลเท่ากัน ค(1/zA),คำนวณโดยสูตร: m (A) \u003d c(1/z A)M(1/z A) VA) โดยที่ M(1/z .) A) คือมวลโมลาร์ที่เทียบเท่ากับสาร A หากให้ความเข้มข้นของโมลาร์ c(A) มวลของตัวอย่างจะถูกคำนวณในทำนองเดียวกันโดยสูตร: m(A) = c(A)M(A)V(A),โดยที่ M / (A) คือมวลโมลาร์ของสาร A มวลตัวอย่างมักจะถูกชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ โดยมีข้อผิดพลาดในการชั่งน้ำหนักที่ ± 0.0002 ก. การคำนวณความเข้มข้นของไทแทรนต์ T เมื่อได้มาตรฐานตามสารละลายมาตรฐาน ของสาร A ดำเนินการดังนี้ ให้ปฏิกิริยา T + A = B ดำเนินต่อไปในระหว่างการกำหนดมาตรฐาน ตามกฎของค่าเทียบเท่า ปริมาณสาร T, A ที่เท่ากัน และ B เท่ากับ n (1/z T) =น (1/z A) =น (1/z V),ปริมาณสารที่เท่ากันจะเท่ากับผลคูณของความเข้มข้นของโมลาร์ที่เทียบเท่ากับสารนี้โดยปริมาตรของสารละลาย: ค(1/z T)= ค(1/z A) V (A) / V (T) \u003d c ( 1/zที่) วี(B)/วี(ที).

การจำแนกประเภทวิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริก - กรด-เบส รีดอกซ์ การตกตะกอน ความซับซ้อน ประเภทของการไทเทรต (ทางตรง ย้อนกลับ ทางอ้อม) วิธีการกำหนดจุดไทเทรต

1) การไทเทรตกรด-เบส (วิธีการทำให้เป็นกลาง)- tit
ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของการถ่ายโอนโปรตอนจากปฏิกิริยาหนึ่งตัว
อนุภาคอื่นในสารละลาย แยกแยะระหว่างความเป็นกรดและด่าง

การวัดความเป็นกรด (การไทเทรตความเป็นกรด)- การหาสารโดยการไทเทรตด้วยสารละลายกรดมาตรฐาน

การวัดค่าความเป็นด่าง (การไทเทรตแบบอัลคาลิเมทริก)- การกำหนดสารโดยการไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานของเบสที่แข็งแรง

2) การไทเทรตรีดอกซ์ (รีดอกซ์เมตรี)-
การไทเทรตตามด้วยการเปลี่ยนอย่างน้อยหนึ่งรายการ

อิเล็กตรอนจากไอออนหรือโมเลกุลของผู้บริจาค (รีดักแตนท์) ไปจนถึงตัวรับออกซิไดซ์)

3) การไทเทรตปริมาณน้ำฝน- การไทเทรตดังกล่าว เมื่อการไทเทรตแบบอิน-อิน เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับไทแทรนต์ ถูกปล่อยออกจากสารละลายในรูปของตะกอน

4) การไทเทรตเชิงซ้อน- การไทเทรตของสารด้วยสารละลายของสารประกอบที่ก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายได้เล็กน้อยที่แยกตัวกับสารไทเทรต

ประเภทของการไทเทรตเชิงซ้อนคือ การไทเทรตเชิงซ้อน (complexometry)- การไทเทรตดังกล่าวเมื่อสารไทเทรต เมื่อทำปฏิกิริยากับไทแทรนต์ - สารละลายของสารเชิงซ้อน - ก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่เป็นโลหะ

การไตเตรทโดยตรง- นี่คือการไทเทรตดังกล่าวเมื่อสารวิเคราะห์ได้รับการไทเทรตโดยตรงกับสารละลายไทแทรนต์มาตรฐานหรือในทางกลับกัน การไทเทรตย้อนกลับ (การไทเทรตด้วยสารตกค้าง)- การไทเทรตของสารที่ไม่ทำปฏิกิริยาซึ่งเติมเกินกว่าสารละลายที่วิเคราะห์แล้วในรูปของสารละลายมาตรฐาน การไทเทรตทางอ้อม (การไทเทรตแบบทดแทน)- การไทเทรต ซึ่งตัววิเคราะห์ไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับไทแทรนต์ แต่ถูกกำหนดโดยอ้อมอันเป็นผลมาจากการใช้ปฏิกิริยาที่ดำเนินการตามปริมาณสารสัมพันธ์กับการก่อตัวของสารอื่นที่ทำปฏิกิริยากับไทแทรนต์ วิธีการสร้างการไทเทรตปลายทางวิธีการแก้ไข CTT มีสองกลุ่ม: ภาพและเครื่องมือ

วิธีการมองเห็นเส้นทางของปฏิกิริยาถูกตรวจสอบด้วยสายตาโดยสังเกตการเปลี่ยนสี (หรือคุณสมบัติอื่น ๆ ) ของตัวบ่งชี้ที่แนะนำเป็นพิเศษ | ในระหว่างการทำให้เป็นกลาง, การลดการเกิดออกซิเดชัน, การตกตะกอนหรือการทำให้เป็นซ้อน CTT ถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงที่คมชัดในคุณสมบัติที่มองเห็นได้ของระบบโดยมีตัวบ่งชี้หรือไม่: การปรากฏ การเปลี่ยนแปลง การหายไปของสี การก่อตัวหรือการละลายของตะกอน ตัวบ่งชี้ด้วยวิธีการแสดงภาพ ตัวบ่งชี้จะถูกนำมาใช้ในสารละลายที่มีการไทเทรต ที่ ไม่ใช่ตัวบ่งชี้วิธีการมองเห็นใช้สีของสารไทแทรนต์หรือสารไทเทรต CTT พิจารณาจากลักษณะของสีของไทแทรนต์หรือการหายไปของสีของสารไทเทรต

วิธีการใช้เครื่องมือ CTT ถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของสารละลาย - การเรืองแสง ความหนาแน่นของแสง ศักยภาพ การนำไฟฟ้า ความแรงกระแส กัมมันตภาพรังสี ฯลฯ การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพจะถูกบันทึกบนอุปกรณ์ต่างๆ

การไทเทรตกรด-เบส ปฏิกิริยาพื้นฐานและไทแทรนต์ของวิธีการ ประเภทของการไทเทรตกรด-เบส (ความเป็นด่างและความเป็นกรด) ตัวชี้วัดข้อกำหนดสำหรับพวกเขา ทฤษฎีอิออน โครโมฟอร์ ไอออน-โครโมฟอร์ของตัวบ่งชี้การไทเทรตกรด-เบส

การไทเทรตกรดเบส - นี่เป็นวิธีการกำหนดกรด เบส เกลือ ตามปฏิกิริยาของปฏิกิริยาระหว่างโปรโตลิธ - กรด HA และเบส B: HA + B \u003d A "+ HB + ในสารละลายที่เป็นน้ำ - นี่คือปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง H 3 0 + + 0H \u003d 2H 2 0 ดังนั้น วิธีการไทเทรตกรด-เบสจึงเรียกอีกอย่างว่าวิธีการทำให้เป็นกลางไทแทรนต์ของวิธีนี้คือสารละลายของกรดและเบสแก่: HC1, H 2 S0 4, NaOH, KOHสารเหล่านี้ทำ ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับสารมาตรฐาน ดังนั้นความเข้มข้นของไทแทรนต์จึงถูกกำหนดโดยมาตรฐาน Borax Na 2 B 4 0 7 10H 2 O, โซเดียมคาร์บอเนตปราศจากน้ำ Na 2 C0 3, กรดออกซาลิกไดไฮเดรต H 2 C 2 0 4 2H 2 0 และ ส่วนใหญ่มักใช้เป็นมาตรฐานหลัก การไทเทรตความเป็นกรด (acidimetry)- วิธีการหาเบสแก่และเบสอ่อน เกลือของกรดอ่อน เกลือเบส และสารประกอบอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติเป็นเบสโดยการไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานของกรดแก่ การไทเทรตอัลคาลิเมทริก (อัลคาลิเมทรี)- วิธีการหากรดแก่และกรดอ่อน, เกลือที่เป็นกรด, เกลือของเบสอ่อนโดยการไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานของเบสแก่ อินดิเคเตอร์- เป็นสารที่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ที่หรือใกล้จุดสมมูล.

ตัวบ่งชี้กรด-เบสคือกรดหรือเบส และในระหว่างการไทเทรตกรด-เบส ตัวบ่งชี้จะเปลี่ยนสีเป็น TE หรือ

ใกล้เธอ (เมทิลออเรนจ์ pT=4 ช่วงการเปลี่ยนแปลง pH และสีของตัวบ่งชี้ 3.1–4.4 สีแดง – ส้ม-เหลือง; Phenolphthalein pT=9.0 8.2–10 ไม่มีสี – สีม่วง)

ข้อกำหนดสำหรับตัวชี้วัด:1) ระบายสี d.b. เข้มข้น ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่าง 2) การเปลี่ยนสี d.b. ชัดเจนในช่วง pH r-ra ที่แคบ 3) ตัวบ่งชี้ d.b. อ่อนไหว 4) ind-r d.b. มีความเสถียรไม่สลายตัวในอากาศในสารละลาย ทฤษฎีตัวชี้วัด:

1) ตัวบ่งชี้ไอออนิก (ทฤษฎี Ostwald) คือกรดอ่อนหรือเบสที่แตกตัวเป็นไอออนในสารละลายที่เป็นน้ำ

HInd↔H+ +Ind-. ข้อเสีย: 1) ระบุเฉพาะความแตกต่างของสีที่เป็นกรดและด่าง พ. แต่ไม่ได้อธิบายธรรมชาติของสี 2) สารละลายไอออนิกดำเนินการทันทีและตัวบ่งชี้เปลี่ยนสีตามเวลาเท่านั้น

2) Chromophoric - การปรากฏตัวของสีนั้นอธิบายได้จากการปรากฏตัวของกลุ่ม chromophore Ind-ry ในสารละลายมีอยู่ในรูปของ tautomeric ข้อเสีย: ไม่ได้อธิบายว่าทำไมการเปลี่ยนแปลงของ tautomeric เกิดขึ้นเมื่อ pH เปลี่ยนไป

3) ตัวบ่งชี้ไอออนิก - โครโมฟอร์ - กรด - เบสเป็นกรดและเบสที่อ่อนแอ และโมเลกุลตัวบ่งชี้ที่เป็นกลางและรูปแบบไอออไนซ์ของมันมีกลุ่มโครโมฟอร์ต่างกัน โมเลกุลของตัวบ่งชี้ในสารละลายที่เป็นน้ำสามารถให้ไฮโดรเจนไอออนได้ (ตัวบ่งชี้คือกรดอ่อน) หรือยอมรับได้ (ตัวบ่งชี้คือเบสอ่อน) ในขณะที่อยู่ระหว่างการแปลงแบบเทาโทเมอร์

ปฏิกิริยา (ดูหัวข้อการไทเทรตกรด-เบสของโน้ตบุ๊ก)

กราฟการไทเทรตกรด-เบส การคำนวณ การสร้าง และการวิเคราะห์กราฟการไทเทรตทั่วไปของกรดแก่ที่มีด่างและเบสแก่และเบสอ่อนที่มีกรด การเลือกตัวบ่งชี้ตามกราฟการไทเทรต การไทเทรตของกรดโพลิโพรติก ข้อผิดพลาดในการไทเทรตกรด-เบส การคำนวณและการกำจัด

กราฟการไทเทรตกรด-เบสแสดงภาพกราฟิกของการพึ่งพาการเปลี่ยนแปลงในค่า pH ของสารละลายไทเทรตบนปริมาตรของไทแทรนต์ที่เติมหรือระดับของการไทเทรต f = วี(ที)/วี,โดยที่ V(T) และ V คือปริมาตรของไทแทรนต์ที่เติมในช่วงเวลาที่กำหนดและในเซลล์เชื้อเพลิงตามลำดับ ส่วนใหญ่มักจะ (แต่ไม่เสมอไป) เมื่อสร้างกราฟการไทเทรตกรด-เบส ปริมาตรของไทแทรนต์ที่เติมหรือ ระดับของการไทเทรตถูกพล็อตตามแกน abscissa และตามแนวแกน - ค่า pH ของสารละลายไทเทรต

การคำนวณ การสร้าง และการวิเคราะห์เส้นโค้งการไทเทรตในการสร้างกราฟการไทเทรตกรด-เบส ค่า pH ของสารละลายไทเทรตจะถูกคำนวณที่จุดต่างๆ ในการไทเทรต กล่าวคือ ที่จุดไทเทรตต่างๆ:สำหรับวิธีแก้ปัญหาเบื้องต้น สำหรับวิธีแก้ปัญหาก่อน FC ใน FC และหลัง FC

หลังจากการไทเทรตและก่อน TE ค่า pH ของสารละลายจะถูกกำหนดเป็น pH = -1 8 s(X)

การคำนวณค่า pH ที่จุดสมมูลเมื่อกรดแก่ถูกไทเทรตด้วยเบสแก่ ตัวกลางในเซลล์เชื้อเพลิงจะเป็นกลาง pH = 7

การคำนวณค่า pH หลัง TEถูกกำหนดโดยความเข้มข้น ค(ที)ด่างที่เติมเกินปริมาณสารสัมพันธ์ เนื่องจาก pH + pOH = 14 เราสามารถเขียนได้ว่า: pH = 14-pOH

ตามสูตร ค่า pH ของสารละลายจะคำนวณในช่วงเวลาต่างๆ ของการไทเทรต และจากข้อมูลที่คำนวณได้ กราฟการไทเทรตจะถูกสร้างขึ้นในพิกัด pH-V (ท).

เส้นกราฟการไทเทรตที่คำนวณ 20 มล. 0.1000 mol/l สารละลาย HC1 0.1000 mol/l สารละลาย NaOH

ในการพิจารณา CTT ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้ตัวบ่งชี้การไทเทรตกรด-เบส เช่น เมทิลออเรนจ์ (pT = 4) เมทิลเรด (pT = 5.5) บรอมไทมอลบลู (pT = 7.0) ฟีนอลฟทาลีน (pT = 9) และอื่นๆ ซึ่งค่า pT อยู่ในช่วงตั้งแต่ 3 ถึง 11 เมทิลออเรนจ์และฟีนอฟทาลีนมักใช้เป็นตัวบ่งชี้ที่เข้าถึงได้มากที่สุดของการไทเทรตกรด-เบส โดยปกติ จะมีการพยายามเลือกตัวบ่งชี้เพื่อให้ค่า pT ของตัวบ่งชี้ใกล้เคียงกับค่า pH ของสารละลายในเซลล์เชื้อเพลิง สิ่งอื่นที่เท่ากัน เนื่องจากวิธีนี้ช่วยลดข้อผิดพลาดในการไทเทรต

การไทเทรตของเบสแก่กับกรดแก่เมื่อเบสแก่ถูกไทเทรตด้วยกรดแก่ ตัวอย่างเช่น สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์กับสารละลายของกรดไฮโดรคลอริก กระบวนการที่คล้ายกับที่กล่าวถึงในส่วนก่อนหน้านี้จะเกิดขึ้น แต่ในทิศทางตรงกันข้ามเท่านั้น: เมื่อเติมไทแทรนต์ ค่า pH ของสารละลายไม่เพิ่มขึ้น แต่ลดลง สำหรับสารละลายเริ่มต้นของเบสเข้มข้นและสารละลายไทเทรต ค่า pH ก่อน TE จะกำหนดโดยความเข้มข้นของด่างในสารละลาย ใน TE สารละลายเป็นกลาง pH = 7 หลังจาก TE ค่า pH ของสารละลายเกิดจากการมี "ไทแทรนต์ที่แน่นอน" มากเกินไป - กรดแก่

การไทเทรตของเบสโพลิแอซิดสารละลายของเบสโพลิแอซิดจะถูกไทเทรตด้วยสารละลายกรดแก่ตามลำดับขั้น ที่ระดับการไทเทรตที่ยอมรับได้ การกระโดดในกราฟการไทเทรตจะถูกแยกออกหากค่าต่างกัน พีเค ข ,ขั้นต่อเนื่องของการแยกตัวของเบสอย่างน้อย 4 หน่วย เช่นเดียวกับในกรณีของการไทเทรตสารละลายของกรดพอลิเบสิกด้วยสารละลายของเบสแก่

ข้อผิดพลาดในชื่อพื้นฐาน: 1) ข้อผิดพลาดในการวัด (ข้อผิดพลาดของบิวเรตต์, ปิเปต) หากใช้สารละลายด้วยบิวเรตต์ ให้ทำการวัดปริมาตรของสารละลายในบิวเรตต์สองครั้ง: ก่อนและหลังใช้สารละลาย ข้อผิดพลาดแบบสุ่มของการวัดแต่ละครั้งเมื่อใช้บิวเรตในห้องปฏิบัติการทั่วไปคือประมาณ ±(0.01-0.02) มล. ถ้าปริมาตรของสารละลายตัวอย่างคือ วีจากนั้นข้อผิดพลาดสัมพัทธ์แบบสุ่มสูงสุด e ของการวัดปริมาตรที่ใช้สำหรับการไทเทรตจะเป็น (เป็นเปอร์เซ็นต์): έ = ±ν * 100% / V โดยที่ ν = 0.02 + 0.02 = 0.04 มล. ด้วยปริมาตรของสารละลายที่เลือก วี = 20 มล. ค่าความผิดพลาดสัมพัทธ์สูงสุดในการวัดปริมาตรของสารละลายโดยใช้บิวเรตต์จะเป็น έ= ±0.04 100%/20 =0.2%

ค่าของ έ ลดลงได้โดยการเพิ่มระดับเสียง วีโซลูชันที่เลือก

2) ข้อผิดพลาดของระเบียบวิธี 3) ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ (การเลือกตัวบ่งชี้ที่ไม่ถูกต้อง ไม่ตรงกันระหว่างจุดสมมูลและจุดสิ้นสุดของการไทเทรต)

ก.1. ) ข้อผิดพลาดของไฮโดรเจน (X n3o +, Xn +) - เกี่ยวข้องกับการเติมสารละลายมากเกินไปด้วยกรดแก่ (จากนั้นข้อผิดพลาดคือ +) หรือการไทเทรตต่ำเกินไป (-) Xn3o + \u003d a / a * 100%

a-จำนวนของไอออน H+ ที่เทียบเท่ากับจำนวนที่เทียบเท่าทั้งหมด

a′=CH3o+ *V

a \u003d CH3o + * V (a + c) \u003d CH3o + * (Va + Vb)

C n3o + = 10 (ในขั้นตอน - pH)

แทนที่ด้วยความเกลียดชังของเรา

X h3o + = + - (10 - pT) * (Va + Vb) / Cb * Vb) * 100%

b-acid a-alkali.pT-display titer-i ind

ก.2.) ข้อผิดพลาดของไฮดรอกไซด์ (พื้นฐาน) - เกี่ยวข้องกับจำนวนกลุ่ม OH ที่มากเกินไปที่มีไทเทอร์ที่มีฐานที่แข็งแรงหรือกับ undertiter ที่มีสารละลายของฐาน

a.3.) ข้อผิดพลาดของกรด - เกิดจากการมีกรด undertiter จำนวนหนึ่งที่จุดสิ้นสุดของ thyr-i (กรดอ่อน)

การไตเตรทรีดอกซ์ สาระสำคัญของวิธีการ การจำแนกวิธีการรีดอกซ์ เงื่อนไขสำหรับการไทเทรตรีดอกซ์ ข้อกำหนดด้านปฏิกิริยา ประเภทของการไทเทรตรีดอกซ์ (ทางตรง ย้อนกลับ การแทนที่) ตัวอย่างของตัวบ่งชี้รีดอกซ์ สูตรการเปลี่ยนสีที่จุดสมมูล

การไทเทรตรีดอกซ์(รีดอกซิเมตรี, ออกซิไดเมทรี.)

วิธีการรีดอกซ์รวมถึงกลุ่มวิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริกที่ครอบคลุมโดยพิจารณาจากการเกิดปฏิกิริยารีดอกซ์ การไทเทรตรีดอกซ์ใช้สารออกซิไดซ์และรีดิวซ์ที่หลากหลาย ในกรณีนี้ เป็นไปได้ที่จะกำหนดตัวรีดิวซ์โดยการไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานของตัวออกซิไดซ์ และในทางกลับกัน การหาตัวรีดิวซ์ด้วยสารละลายมาตรฐานของตัวรีดิวซ์ เนื่องจากปฏิกิริยารีดอกซ์ที่หลากหลาย วิธีนี้ทำให้สามารถระบุสารได้หลากหลาย รวมทั้งสารที่ไม่แสดงคุณสมบัติของรีดอกซ์โดยตรง ในกรณีหลังนี้ จะใช้การไทเทรตย้อนกลับ ตัวอย่างเช่น เมื่อพิจารณาแคลเซียม ไอออนของมันจะตกตะกอนออกซาเลต - ไอออน

Ca 2+ + C 2 O 4 2- ® CaC 2 O 4 ¯

จากนั้นออกซาเลตส่วนเกินจะถูกไตเตรทด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต

การไทเทรตรีดอกซ์มีข้อดีอื่นๆ อีกหลายประการ ปฏิกิริยารีดอกซ์นั้นเร็วพอที่จะทำให้สามารถไทเทรตได้ในเวลาเพียงไม่กี่นาที ส่วนใหญ่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เป็นกลาง และด่าง ซึ่งขยายความเป็นไปได้ของการใช้วิธีนี้อย่างมาก ในหลายกรณี การตรึงจุดสมมูลสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ตัวบ่งชี้ เนื่องจากสารละลายไทแทรนต์ที่ใช้เป็นสี (KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7) และที่จุดสมมูล สีของสารละลายไทเทรตจะเปลี่ยนจากหยดเดียว ไทแทรนต์ ประเภทหลักของการไตเตรทรีดอกซ์นั้นแตกต่างจากตัวออกซิไดซ์ที่ใช้ในปฏิกิริยา

การไทเทรตรีดอกซ์ (redoximetry) ขึ้นอยู่กับลักษณะของรีเอเจนต์ แบ่งออกเป็นเปอร์แมงกาเนต ไดโครเมต ซีเรียม ไอโอโด- โบรมาโต- และไอโอโดโทเมทรี พวกมันขึ้นอยู่กับการเกิดปฏิกิริยารีดอกซ์ซึ่งสาระสำคัญคือการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากตัวรีดิวซ์ไปยังตัวออกซิไดซ์

ประเภทของการไทเทรต RH:

การไตเตรทโดยตรงคือคำตอบของตัววิเคราะห์ แต่ไทเทรตด้วยสารละลายไทแทรนต์มาตรฐาน ที่. วิธีการไทเทรตโดยตรงใช้ในการไทเทรตสารละลายของกรด เบส คาร์บอเนต ฯลฯ

การไตเตรทกลับใช้ในกรณีที่ไม่สามารถใช้การไทเทรตโดยตรงได้ เช่น เนื่องจากสารที่วิเคราะห์มีปริมาณต่ำมาก ไม่สามารถกำหนดจุดสมมูลได้ ด้วยปฏิกิริยาช้า เป็นต้น ในระหว่างการไทเทรตย้อนกลับไปยังส่วนลงตัวของตัววิเคราะห์ แต่เพิ่มปริมาตรที่วัดได้อย่างแม่นยำของสารละลายมาตรฐานของสาร ที่เกิน สารส่วนเกินที่ไม่ทำปฏิกิริยา ที่กำหนดโดยการไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานของสารเพิ่มปริมาณ จาก. โดยความแตกต่างในปริมาณเริ่มต้นของสาร ที่และปริมาณที่เหลือหลังจากปฏิกิริยา กำหนดปริมาณของสาร ที่ที่ทำปฏิกิริยากับสาร แต่บนพื้นฐานของการคำนวณเนื้อหาของสาร แต่.

การไทเทรตทางอ้อมหรือ การไทเทรตแบบแทนที่มันขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าไม่ใช่สารที่กำลังถูกไทเทรต แต่เป็นผลจากปฏิกิริยาของมันกับสารเสริม จาก.

สาร ดีจะต้องถูกสร้างในเชิงปริมาณที่เกี่ยวกับสารอย่างเคร่งครัด แต่. การหาปริมาณของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา ดีการไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานของสาร ที่,ตามสมการปฏิกิริยาจะคำนวณเนื้อหาของสารวิเคราะห์ แต่.

เส้นโค้งของการไทเทรตรีดอกซ์ ข้อผิดพลาด ที่มา การคำนวณ การกำจัด เปอร์แมงกานาโตเมตรี สาระสำคัญของวิธีการ สภาวะการไทเทรต ไทแทรนต์ การเตรียมการ การกำหนดมาตรฐาน การสร้างจุดสมมูล การใช้เปอร์แมงกานาโตเมทรี

เส้นโค้งการไทเทรตรีดอกซ์

กราฟการไทเทรตรีดอกซ์แสดงการเปลี่ยนแปลงศักย์รีดอกซ์ระหว่างกระบวนการไทเทรต: E = ƒ(V PB), (รูปที่ 2.7) ระบบรีดอกซ์สองระบบเกี่ยวข้องกับการไทเทรตรีดอกซ์ - สารไทเทรตและไทแทรนต์ ศักยภาพของแต่ละรายการสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ Nernst โดยใช้ครึ่งปฏิกิริยาที่สอดคล้องกัน หลังจากเพิ่มแต่ละส่วนของไทแทรนต์แล้ว ความสมดุลจะถูกสร้างขึ้นในสารละลาย และสามารถคำนวณศักย์ได้โดยใช้คู่ใดๆ เหล่านี้ จะสะดวกกว่าในการคำนวณศักยภาพของสารที่เกินในสารละลายไทเทรตในขณะที่ไทเทรต กล่าวคือ จนถึงจุดสมมูล ศักยภาพคำนวณโดยปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งโดยมีส่วนร่วมของสารไทเทรต และหลังจากจุดสมมูล โดยครึ่งปฏิกิริยากับการมีส่วนร่วมของไทแทรนต์ ก่อนเริ่มการไทเทรต จะพิจารณาว่าสำหรับสารไทเทรต ความเข้มข้นของรูปแบบออกซิไดซ์และรีดิวซ์จะต่างกันที่ 1,000 หรือ 10,000 ที่จุดสมมูล ทั้งสองรูปแบบคอนจูเกตของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์มีอยู่ในปริมาณที่เท่ากัน ดังนั้นศักย์รีดอกซ์จึงสามารถคำนวณเป็นผลรวมของศักย์ได้:

การแปลงสมการเราได้รับ:

ที่ไหน น 1,น 2 คือจำนวนอิเล็กตรอนที่มีส่วนร่วมในการออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดักชันครึ่งตัวตามลำดับ อี 0 1 , อี 0 2 – ศักย์รีดอกซ์มาตรฐานสำหรับตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ตามลำดับ

ข้าว. กราฟการไทเทรตในวิธีรีดอกซ์:

1 - ตัวรีดิวซ์ถูกไตเตรทด้วยตัวออกซิไดซ์ 2 - ตัวออกซิไดซ์ถูกไตเตรทด้วยตัวรีดิวซ์

ใกล้จุดสมมูลบนกราฟการไทเทรต จะสังเกตเห็นการกระโดดที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งมีขนาดที่มากกว่า ความต่างระหว่าง E 0 ok-la และ อี 0 ในลา การไทเทรตตัวบ่งชี้เป็นไปได้ถ้า EMF = อี 0 โอเค-ลา - อี 0 v-la ≥ 0.4 V. หาก EMF = 0.4 - 0.2 V สามารถใช้การไทเทรตด้วยเครื่องมือวัด โดยที่จุดสมมูลได้รับการแก้ไขโดยใช้เครื่องมือ ถ้า EMF< 0,2 ที่ไม่สามารถไตเตรทรีดอกซ์โดยตรงได้ ขนาดของกระโดดได้รับผลกระทบอย่างมากจากการลดลงของความเข้มข้นของหนึ่งในองค์ประกอบของคู่รีดอกซ์ บางครั้งใช้เพื่อเพิ่มการข้ามบนกราฟการไทเทรต ซึ่งจำเป็นเมื่อเลือกตัวบ่งชี้

ตัวอย่างเช่น หาก Fe 2+ ถูกไตเตรทด้วยตัวออกซิไดซ์ คู่รีดอกซ์ Fe 3+ /Fe 2+ จะถูกใช้เพื่อคำนวณศักย์รีดอกซ์จนถึงจุดสมมูล เป็นไปได้ที่จะลดศักยภาพเริ่มต้นโดยจับไอออน Fe 3+ ลงในสารเชิงซ้อนที่แยกตัวออกจากกันต่ำ เช่น ฟลูออไรด์หรือกรดฟอสฟอริก สิ่งนี้ทำในการกำหนด Fe 2+ โดยไดโครมาโตเมตรี สังเกตการกระโดดในช่วง 0.95 - 1.30 V. เพื่อทำการไตเตรทต่อหน้าตัวบ่งชี้รีดอกซ์ diphenylamine ( อี 0 = 0.76 V) จำเป็นต้องเลื่อนการกระโดดไปสู่ค่าที่เป็นไปได้ที่ต่ำกว่า ด้วยการเติมสารเชิงซ้อนเหล่านี้ การกระโดดอยู่ในช่วง 0.68 - 1.30 V . ในกรณีนี้ ศักยภาพการเปลี่ยนสีไดฟีนิลลามีนอยู่ภายในช่วงการข้ามและสามารถใช้สำหรับการไทเทรต Fe 2+ ขนาดของการกระโดดยังขึ้นอยู่กับค่า pH ของตัวกลางที่ทำปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น สำหรับครึ่งปฏิกิริยา: MnO 4 - + 8H + + 5e - → Mn 2+ + 4H 2 O ศักยภาพของระบบ

จะเพิ่มขึ้นตามค่า pH ของตัวกลางที่ลดลง ซึ่งจะส่งผลต่อขนาดของการกระโดดบนกราฟการไทเทรต กราฟการไทเทรตรีดอกซ์จะไม่สมมาตรเมื่อเทียบกับจุดสมมูล หากจำนวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาออกซิเดชันและการรีดักชันครึ่งปฏิกิริยาไม่เท่ากัน ( น 1 ≠ น 2). จุดสมมูลในกรณีดังกล่าวจะเปลี่ยนไปทาง E 0 ของสารซึ่ง นมากกว่า. เมื่อทำการไทเทรตของผสมของตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ กราฟการไทเทรตอาจมีการกระโดดหลายครั้ง หากความแตกต่างระหว่างศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ของคู่รีดอกซ์ที่เกี่ยวข้องกันนั้นมากเพียงพอ ในกรณีนี้ การแยกวิเคราะห์ส่วนประกอบของส่วนผสมนั้นเป็นไปได้

เปอร์แมงกานาโทมิเตอร์

เปอร์แมงกานาโตเมตรี- วิธีการที่ใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นตัวไตเตรทสำหรับการกำหนดสารประกอบที่มีคุณสมบัติลด

ผลิตภัณฑ์รีดักชันของเปอร์แมงกาเนตไอออนอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ pH ของตัวกลาง:

Ø ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดรุนแรง

+ 5อี+ MnO 4 - + 8H + ↔ Mn 2+ + 4H 2 O อี 0= 1.51 V

Ø สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดหรือเป็นกลางเล็กน้อย

+ 3อี+ MnO 4 - + 4H + ↔ MnO 2 ↓ + 2H 2 O อี 0= 1.69 V

Ø สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเล็กน้อย

+ 3อี+ MnO 4 - + 2H 2 O ↔ MnO 2 ↓ + 4OH - อี 0= 0.60 V

สำหรับการวิเคราะห์ มักใช้คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของ MnO 4 - - ไอออนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดอย่างแรง เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการรีดิวซ์ของไอออนในกรณีนี้คือไอออนไม่มีสี ม 2+ (ตรงกันข้ามกับการตกตะกอนสีน้ำตาลของ MnO 2) ซึ่งไม่รบกวนการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสีของสารละลายไทเทรตจากการหยดไทแทรนต์ที่มากเกินไป ค่า pH ที่ต้องการของตัวกลางถูกสร้างขึ้นโดยใช้สารละลายกรดซัลฟิวริก ไม่ใช้กรดแร่ที่แรงอื่นๆ ดังนั้นกรดไนตริกเองจึงมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์และเมื่อมีปฏิกิริยาข้างเคียงเกิดขึ้นได้ ในสารละลายของกรดไฮโดรคลอริก (ในที่ที่มีร่องรอยของ Fe 2+) ปฏิกิริยาออกซิเดชันของคลอไรด์ไอออนจะเกิดขึ้น วิธีการไตเตรท- สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 0.1 * (0.05) โมล / dm 3 - เตรียมเป็นสารละลายมาตรฐานรองและได้มาตรฐานตามสารมาตรฐาน: กรดออกซาลิก, โซเดียมออกซาเลต, สารหนู (ΙΙΙ) ออกไซด์, เกลือของมอร์ (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 ∙ 6H 2 Oและอื่น ๆ.

เป็นไปไม่ได้ที่จะเตรียมสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ไตเตรทตามตัวอย่างที่ถูกต้องของการเตรียมผลึก เนื่องจากมี MnO 2 จำนวนหนึ่งและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวอื่นๆ เสมอ ก่อนที่จะสร้างความเข้มข้นที่แน่นอน สารละลาย KMnO 4 จะถูกเก็บไว้ในขวดสีเข้มเป็นเวลา 7-10 วัน ในช่วงเวลานี้ การเกิดออกซิเดชันของตัวรีดิวซ์เกิดขึ้น ซึ่งน้ำกลั่นไม่สามารถแยกออกได้อย่างสมบูรณ์ (ฝุ่น ร่องรอยของสารประกอบอินทรีย์ ฯลฯ) เพื่อเร่งกระบวนการเหล่านี้บางครั้งสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตก็ถูกต้ม ต้องคำนึงว่าน้ำมีคุณสมบัติรีดอกซ์และสามารถลดเปอร์แมงกาเนตได้ ปฏิกิริยานี้ช้า แต่ MnO 2 และแสงแดดโดยตรงเร่งกระบวนการการสลายตัวของ KMnO 4 ดังนั้นหลังจาก 7-10 วันจะต้องกำจัดตะกอนของ MnO 2 สารละลาย KMnO 4 มักจะถูกแยกออกจากตะกอนหรือกรองผ่านตัวกรองแก้วอย่างระมัดระวัง สารละลาย KMnO 4 ที่เตรียมในลักษณะนี้มีความเข้มข้นไม่ต่ำเกินไป (0.05 mol / dm 3 ขึ้นไป) และไม่เปลี่ยนระดับเป็นเวลานาน ไทเทอร์ของสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตมักถูกกำหนดโดยปราศจากโซเดียมออกซาเลต Na 2 C 2 O 4 หรือกรดออกซาลิก H 2 C 2 O 4 ∙ 2H 2 O:

MnO 4 - + 5HC 2 O 4 - + 11H + ↔ 2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O

เปอร์แมงกาเนตหยดแรกแม้ในสารละลายที่ร้อน เปลี่ยนสีได้ช้ามาก ในระหว่างการไทเทรต ความเข้มข้นของ Mn 2+ ไอออนจะเพิ่มขึ้นและอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น ระดับของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตยังสามารถกำหนดได้ด้วยออกไซด์ของสารหนู (II) หรือเหล็กโลหะ ขอแนะนำให้ใช้เหล็กโลหะเพื่อสร้างไทเทอร์หากคาดว่าจะมีการกำหนดองค์ประกอบทางเปอร์แมงกาโนเมตริกในอนาคต

ในเปอร์มากานาโตเมตรี สารละลายของตัวรีดิวซ์ยังใช้ เช่น เกลือ Fe (II) กรดออกซาลิก และอื่นๆ เพื่อตรวจสอบตัวออกซิไดซ์โดยการไทเทรตย้อนกลับ สารประกอบ Fe (II) จะถูกออกซิไดซ์อย่างช้าๆ ในอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสารละลายที่เป็นกลาง การทำให้เป็นกรดทำให้กระบวนการออกซิเดชันช้าลง แต่โดยทั่วไปแนะนำให้ตรวจสอบไทเทอร์ก่อนใช้สารละลาย Fe (II) ในการวิเคราะห์ ออกซาเลตและกรดออกซาลิกในสารละลายค่อยๆ สลายตัว:

H 2 C 2 O 4 ↔ CO 2 + CO + H 2 O

กระบวนการนี้เร่งความเร็วในแสง ดังนั้นจึงแนะนำให้เก็บสารละลายออกซาเลตในขวดสีเข้ม สารละลายออกซาเลตที่เป็นกรดมีความเสถียรมากกว่าสารละลายที่เป็นกลางหรือเป็นด่าง

ในเปอร์แมงกานาโตเมทรีมักใช้ตัวบ่งชี้พิเศษเนื่องจากเปอร์แมงกาเนตนั้นมีสีเข้มและการหยดที่มากเกินไปทำให้เกิดสีชมพูของสารละลายที่ไม่หายไปเป็นเวลา 30 วินาที เมื่อไตเตรทด้วยสารละลายเจือจาง จะใช้ตัวบ่งชี้รีดอกซ์ เช่น กรดไดฟีนิลลามีนซัลโฟนิกหรือเฟอริน (สารประกอบโคออร์ดิเนตของ Fe (II) กับ 1,10-ฟีแนนโทรลีน) การกำหนดจุดสิ้นสุดของการไทเทรตยังดำเนินการด้วยวิธีโพเทนชิโอเมตริกหรือแอมเพอโรเมตริก

สามารถใช้วิธีเปอร์แมงกาโนเมตริกเพื่อกำหนด:

Ø ตัวลดขนาด H 2 O 2, NO 2, C 2 O 4 2-, Fe 2+ฯลฯ

Ø Ca 2+ , Ba 2+และไอออนบวกอื่น ๆ ในการเตรียมการต่างๆ

Ø MnO 2, PbO 2, K 2 Cr 2 O 7, เพอร์ซัลเฟต และสารออกซิไดซ์อื่นๆ โดยการไทเทรตย้อนกลับ สารละลายมาตรฐานที่สองในกรณีนี้คือสารละลายตัวรีดิวซ์ (มักเป็นกรดออกซาลิกหรือเกลือของโมห์ร) ในกรณีนี้ ตัวออกซิไดซ์จะลดลงด้วยสารละลายไทเทรตของกรดออกซาลิกหรือเกลือของ Mohr ซึ่งส่วนเกินจะถูกไตเตรทด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต

ตัวอย่างเช่น เมื่อวิเคราะห์ตะกั่วไดออกไซด์ ตัวอย่างจะละลายในสารละลายกรดซัลฟิวริกของกรดออกซาลิก:

MnO 2 + HC 2 O 4 - + 3H + ↔ Mn 2+ + 2 CO 2 + 2H 2 O

และกรดออกซาลิกส่วนเกินจะถูกไตเตรทด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต

ไอออนที่ไม่มีคุณสมบัติรีดอกซ์สามารถกำหนดได้แบบเปอร์แมงกานาโทเมตริก (การไทเทรตแบบแทนที่) วิธีนี้สามารถใช้เพื่อกำหนด ตัวอย่างเช่น แคลเซี่ยมของแคลเซียม สตรอนเทียม แบเรียม ตะกั่ว สังกะสี และอื่นๆ ซึ่งก่อให้เกิดออกซาเลตที่ละลายได้น้อย

การวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์การเกิดออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์ที่มีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเกิดขึ้นในอัตราต่ำ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการประยุกต์ใช้วิธีนี้ในการวิเคราะห์สารอินทรีย์ในทางปฏิบัติ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้สามารถระบุสารอินทรีย์บางชนิดได้สำเร็จโดยใช้การลด MnO 4 ในตัวกลางที่เป็นด่าง สารประกอบอินทรีย์มักจะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอเนต ในตอนท้ายของปฏิกิริยารีดักชันของเปอร์แมงกาเนตในตัวกลางที่เป็นด่าง สารละลายจะถูกทำให้เป็นกรดและไทเทรตด้วย MnO 4 - สารละลายของธาตุเหล็ก (II) หรือสารรีดิวซ์อื่นๆ ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นการกำหนดเมทานอลซึ่งในตัวกลางที่เป็นด่างจะถูกออกซิไดซ์โดยโพแทสเซียมเปอร์มากาเนตตามรูปแบบ:

CH 3 OH + 6MnO 4 - + 8OH- ↔ CO 3 2- + 6MnO 4 2- + 6H 2 O

วิธีนี้ยังสามารถตรวจสอบกรดฟอร์มิก ทาร์ทาริก ซิตริก ซาลิไซลิกและกรดอื่นๆ กลีเซอรีน ฟีนอล ฟอร์มัลดีไฮด์ และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ

เปอร์แมงกานาโตเมทรี is วิธีการวิเคราะห์ทางเภสัชวิทยา

ไดโครมาโตเมตรี สาระสำคัญของวิธีการ สภาวะการไทเทรต ไทแทรนต์ การเตรียมการ การสร้างจุดสมมูล Iodi - การไทเทรตไอโอโดเมตริก สาระสำคัญของวิธีการ สภาวะการไทเทรต ไทแทรนต์ การเตรียมการ การสร้างจุดสมมูล

ไดโครมาโตเมตรี- วิธีการกำหนดโดยพิจารณาจากการเกิดออกซิเดชันของสารโดยไดโครเมตไอออน มันขึ้นอยู่กับครึ่งปฏิกิริยา:

+ 6อี+ Cr 2 O 7 2- + 14H + ↔ 2Cr 3+ + 7H 2 O อี 0= 1.33 โวลต์;

ฉ (K 2 Cr 2 O 7) = 1/6

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด K 2 Cr 2 O 7 เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ดังนั้น วิธีการนี้สามารถกำหนดตัวรีดิวซ์แบบอนินทรีย์และอินทรีย์ได้จำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เฟ 2+, 4-, SO 3 2-,

งานสำหรับโซลูชันอิสระ 1. เส้นอุปสงค์สำหรับลูกพีชที่ซื้อโดย Andrey และ Dmitry แสดงโดยฟังก์ชันต่อไปนี้: และ

เส้นอุปทานของผู้ผูกขาดที่มีเหตุผลและเส้นอุปสงค์ของผลิตภัณฑ์ของตน ตามกฎแล้ว จะตัดกันหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้น ณ จุดใด?

เส้นอุปทานของบริษัทในระยะสั้นและระยะยาว

การกระจายเส้นโค้งของการเหนี่ยวนำตามเส้นรอบวงของเกราะและแรงดันไฟฟ้าสหราชอาณาจักรตามตัวสะสม

วิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริกนี้ยึดตาม ปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างไทแทรนต์กับตัววิเคราะห์ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันสัมพันธ์กับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน สารที่ให้อิเล็กตรอนในปฏิกิริยาเหล่านี้คือ ตัวรีดิวซ์(สีแดง) และการรับอิเล็กตรอน - ออกซิไดซ์(โอ้):

แดง 1 + วัว 2 = วัว 1 + แดง 2 .

รูปรีดิวซ์ของสารเดียว (สีแดง 1) ที่บริจาคอิเล็กตรอน ไปอยู่ในรูปออกซิไดซ์ (Ox 1) ของสารเดียวกัน เกิดคู่รีดอกซ์คอนจูเกต Ox 1 /Red 1 (คู่รีดอกซ์) ขึ้น รูปแบบออกซิไดซ์ของสารอื่น (Ox 2) ซึ่งรับอิเล็กตรอนจะอยู่ในรูปรีดิวซ์ (สีแดง 2) ของสารเดียวกัน เกิดคู่รีดอกซ์อีกคู่ Ox 2 /Red 2 ดังนั้น อย่างน้อยสองคู่รีดอกซ์เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ การวัดคุณสมบัติรีดอกซ์ของสารคือศักย์รีดอกซ์ E 0 . การเปรียบเทียบศักยภาพมาตรฐานของคู่ OB ที่เข้าร่วมใน OVR เราสามารถกำหนดทิศทางของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองได้ล่วงหน้า ปฏิกิริยารีดอกซ์เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงของตัวออกซิไดซ์ที่แรงเป็นตัวรีดิวซ์ที่อ่อนแอ ตัวรีดิวซ์อย่างแรงไปเป็นตัวออกซิไดซ์ที่อ่อนแอ

ยิ่งศักย์มาตรฐานของคู่รีดอกซ์สูง ตัวออกซิไดซ์ก็จะยิ่งอยู่ในรูปแบบออกซิไดซ์ และตัวรีดิวซ์ที่อ่อนแอกว่าก็จะอยู่ในรูปรีดิวซ์ ยิ่งศักย์มาตรฐานของคู่ OB ต่ำลง ตัวรีดิวซ์ก็จะยิ่งมีรูปแบบที่ลดลง ตัวออกซิไดซ์ก็จะยิ่งอ่อนลงเท่านั้นที่จะอยู่ในรูปแบบออกซิไดซ์ ดังนั้น ในการไทเทรตรีดอกซ์ (รีดอกซ์เมทรี) เนื่องจากไทแทรนต์ในการกำหนดตัวรีดิวซ์ สารออกซิไดซ์ดังกล่าว (Ox 2) จึงถูกใช้ ศักย์ OB มาตรฐานของคู่รีดอกซ์ที่มีค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ ดังนั้น ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถไตเตรทตัวรีดิวซ์จำนวนมากขึ้น (สีแดง 1) ตัวอย่างเช่น E 0 (MnO 4 -, H +, Mn 2+) = + 1.51V, E 0 (Cr 2 O 7 2-, H +, Cr 3+) = + 1.33V เป็นต้น

เมื่อกำหนดหาตัวออกซิไดซ์ (Ox 2) ตัวรีดิวซ์ (สีแดง 1) จะถูกใช้เป็นไทแทรนต์ ซึ่งศักย์ OB มาตรฐานของคู่รีดอกซ์มีค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น E 0 (I 2 / 2I -) \u003d + 0.536V, E 0 (S 4 O 6 2- / 2S 2 O 3 2-) \u003d + 0.09 V เป็นต้น

ก่อตั้ง จุดสมมูลใช้ในรีดอกซ์ ตัวชี้วัดรีดอกซ์(ตัวบ่งชี้รีดอกซ์) ซึ่งเป็นสารที่สามารถย้อนกลับและออกซิไดซ์ได้และรูปแบบออกซิไดซ์และลดลงมีสีต่างกัน ตัวอย่างของตัวบ่งชี้ดังกล่าวคือไดฟีนิลลามีน บ่อยครั้งในการวัดค่ารีดอกซิเมตรี เรียกว่า การไทเทรตแบบไม่มีตัวบ่งชี้ตัวอย่างเช่น ในเปอร์แมงกานาโตเมตรี บทบาทของตัวบ่งชี้จะดำเนินการโดยไทแทรนต์ - โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต การคำนวณเชิงปริมาณในการไทเทรต RH เช่นเดียวกับวิธีอื่นๆ ของการวิเคราะห์ไททริเมทริก เป็นไปตามกฎการเทียบเท่า

มวลโมลาร์ของสารออกซิไดซ์เทียบเท่า:

(39)

มวลโมลาร์ของตัวรีดิวซ์เทียบเท่า:

(40)

วิธีการไทเทรตรีดอกซ์วิธีหนึ่งคือ การไทเทรตแบบเปอร์แมงกาโนเมตริกนี่เป็นวิธีการวิเคราะห์ซึ่งใช้สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO 4 เป็นตัวไตเตรทออกซิไดซ์ แอนไอออน MnO 4 - แสดงคุณสมบัติการออกซิไดซ์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เป็นกลาง และด่าง โดยจะกู้คืนตามลำดับเป็น Mn 2+ ไอออนบวก (ไอออนไม่มีสี) แมงกานีส (IV) ออกไซด์ MnO 2 (ตกตะกอนสีน้ำตาล) และ MnO 4 2- แอนไอออน ( สารละลายสีเขียวจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลในอากาศ)

สมการครึ่งปฏิกิริยา:

สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด

MnO 4 - + 8H + + 5e - → Mn 2+ + 4H 2 O

E 0 (MnO 4 -, H +, Mn 2+) = + 1.51V

สภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง

MnO 4 - + 2H 2 O + 3e - → MnO 2 ↓ + 4OH -

E 0 (MnO 4 - / MnO 2) = + 0.60V

สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

MnO 4 - + e - → MnO 4 2-

E 0 (MnO 4 - / MnO 4 2-) = + 0.56V

ในเปอร์แมงกานาโตเมทรี การไทเทรตจะดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เนื่องจาก:

1) ไอออนเปอร์แมงกาเนต MnO 4 มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เมื่อเทียบกับไอออนที่เป็นกลางและเป็นด่าง ดังที่เห็นได้จากค่าศักย์ไฟฟ้า OB มาตรฐาน (+1.51V เทียบกับ +0.60V และ +0.56V) ;

2) การกำหนดจุดสิ้นสุดของการไทเทรตในตัวกลางที่เป็นกลางจะรบกวนการตกตะกอนสีน้ำตาลของ MnO 2 ; ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง MnO 4 2- แมงกาเนตไอออนที่เกิดขึ้นซึ่งมีสีเขียว ยังทำให้แก้ไขจุดสิ้นสุดของการไทเทรตได้ยาก Mn 2+ cations ที่เกิดขึ้นในตัวกลางที่เป็นกรดไม่มีสี

3) เมื่อไตเตรทในตัวกลางที่เป็นกรด เป็นไปได้ที่จะแก้ไขจุดสิ้นสุดของการไทเทรตได้อย่างชัดเจนโดยไม่ต้องใช้ตัวบ่งชี้ภายนอก เนื่องจากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตหยดพิเศษหนึ่งหยดจะทำให้สารละลายไม่มีสีเป็นสีชมพูอ่อน

ไทแทรนต์: สารละลายโพแทสเซียม เปอร์แมงกาเนต (กรด).

อินดิเคเตอร์: โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต

สารที่จะถูกกำหนด: ไอออน Fe 2+, Cr 3+ , NO 2 - , ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 , เอทิลแอลกอฮอล์, ในการศึกษาทางชีววิทยา กรดยูริก, กลูโคส, เนื้อหาของวิตามินบางชนิด, กิจกรรมของเอนไซม์คาตาเลส, ความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำในประเทศและน้ำเสีย, อินทรีย์ มลพิษในบรรยากาศ

ข้อเสียอย่างหนึ่งของเปอร์แมงกานาโตเมตรีคือความจำเป็นในการสร้างมาตรฐานของสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเนื่องจากมัน ไม่สามารถเตรียมสารละลายที่มีการไทเทรตได้โดยการชั่งน้ำหนักอย่างถูกต้องนอกจากนี้ความเข้มข้นของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ถ่ายโอนไปยังสารละลายจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลาย KMnO 4 จึงถูกตั้งค่าไม่เร็วกว่า 5-7 วันหลังจากการเตรียม สำหรับการกำหนดมาตรฐานจะใช้กรดออกซาลิกหรือเกลือ (โซเดียมหรือแอมโมเนียมออกซาเลต)

สารมาตรฐาน: H 2 C 2 O 4 2H 2 O, Na 2 C 2 O 4, (NH 4) 2 C 2 O 4 ∙H 2 O.

สมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อสารละลาย KMnO 4 ถูกทำให้เป็นมาตรฐานด้วยกรดออกซาลิก:

H 2 C 2 O 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → CO 2 + Mn 2+ + ...

C 2 O 4 2- - 2e - → 2CO 2 5

MnO 4 - + 8H + + 5e - → Mn 2+ + 4H 2 O 2

วิธีการรีดอกซ์ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยารีดอกซ์ มีการพัฒนาวิธีการมากมาย จำแนกตามสารละลายมาตรฐาน (ทำงาน, ไทแทรนต์) ที่ใช้ วิธีการต่อไปนี้มักใช้บ่อยที่สุด:

เปอร์แมงกานาโตเมตรี -วิธีการซึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถในการออกซิไดซ์ของสารละลายในการทำงานของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO4 การไทเทรตจะดำเนินการโดยไม่มีตัวบ่งชี้ ใช้เพื่อกำหนดเฉพาะตัวรีดิวซ์ในการไทเทรตโดยตรง Permanganatometry ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาออกซิเดชันของตัวรีดิวซ์ต่างๆ MnO4- ไอออน การออกซิเดชั่นด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตสามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เป็นกลาง และเป็นด่าง ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดอย่างแรง เปอร์แมงกาเนตไอออน (MnO4-) มีศักยภาพในการรีดอกซ์สูง รีดอกซ์เป็น Mn2+ และใช้เพื่อกำหนดตัวรีดิวซ์จำนวนมาก: MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง MnO4- จะลดลงเป็นไอออนของแมงกาเนต: MnO4- + e \u003d MnO42-

ในตัวกลางที่เป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อย เปอร์แมงกาเนตไอออนจะลดลงเป็นกรดแมงกานีส MnO (OH) 2 หรือเป็น MnO2: MnO4- + 2H2O + 3e \u003d MnO2v + 4OH-

สารละลาย KMnO4 หมายถึงไทแทรนต์ที่มีไทเทอร์คงที่ ในเรื่องนี้ ก่อนใช้ในการวิเคราะห์เป็นไทแทรนต์ ให้ใช้วิธีแก้ไขของ KMnO4

ไอโอโดเมตรี- วิธีการที่สารละลายไอโอดีนอิสระใน KI ทำหน้าที่เป็นสารละลายไทเทรตที่ใช้งานได้ วิธีการนี้ช่วยในการกำหนดทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ แป้งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ วิธี iodometric ของการวิเคราะห์ไททริเมทริกขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา: I2 + 2e = 2I-

ในฐานะที่เป็นไทแทรนต์ในการกำหนดตัวออกซิไดซ์ สารละลายของโซเดียมไธโอซัลเฟตถูกใช้ ซึ่งทำปฏิกิริยากับไอโอดีนที่ปล่อยออกมา (สารทดแทน) ในปริมาณที่เท่ากัน นา 2 S 2 O 3 -ไธโอซัลเฟต

32. โพเทนชิโอเมทรี- วิธีการวิจัยตามความสัมพันธ์ทางอุณหพลศาสตร์ระหว่าง EMF ของวงจรไฟฟ้าเคมี กับอีกทางหนึ่งกับฟิสิกส์เคมีและพารามิเตอร์ของสารละลายและปฏิกิริยาเคมี

อิเล็กโทรดเฉื่อย- แผ่นหรือลวดที่ทำจากโลหะที่ยากต่อการออกซิไดซ์ - แพลตตินั่ม, ทอง, แพลเลเดียม ใช้เพื่อวัดค่า E ในสารละลายที่มีคู่รีดอกซ์ (เช่น /)

อิเล็กโทรดเมมเบรนชนิดต่างๆ มีเมมเบรนที่เมมเบรนมีศักย์ไฟฟ้า E เกิดขึ้น ค่าของ E ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออนเดียวกันในด้านต่างๆ ของเมมเบรน อิเล็กโทรดเมมเบรนที่ง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคืออิเล็กโทรดแก้ว

การผสมเกลือที่ไม่ละลายน้ำ เช่น AgBr, AgCl, AgI และอื่นๆ กับพลาสติกบางชนิด (ยาง โพลิเอธิลีน โพลีสไตรีน) นำไปสู่การสร้างอิเล็กโทรดแบบคัดเลือกไอออนที่ดูดซับไอออนเหล่านี้จากสารละลายอย่างเฉพาะเจาะจงด้วยกฎ Panet-Fajans-Han เนื่องจากความเข้มข้นของอิออนที่จะกำหนดนอกอิเล็กโทรดแตกต่างจากที่อยู่ภายในอิเล็กโทรด สมดุลบนพื้นผิวเมมเบรนจึงแตกต่างกัน ซึ่งทำให้มีศักยภาพของเมมเบรน

ส่วนใหญ่มักจะใช้โพเทนชิโอมิเตอร์สำหรับการวัดค่า pH โดยตรง ความเข้มข้นของไอออน pNa, pK, pNH₄, pCl และ mV โดยตรง การวัดทำได้โดยใช้อิเล็กโทรดคัดเลือกไอออนที่เหมาะสม

อิเล็กโทรดแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิงซิลเวอร์คลอไรด์ใช้สำหรับวัดค่า pH ก่อนทำการวิเคราะห์ จำเป็นต้องตรวจสอบการสอบเทียบเครื่องวัดค่า pH โดยใช้สารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน ซึ่งช่องแก้ไขจะถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์

เครื่องวัดค่า pH นอกเหนือจากการวัดค่า pH, pNa, pK, pNH₄, pCl และอื่นๆ โดยตรง ยังช่วยให้สามารถตรวจวัดการไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริกของไอออนได้

การไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริก

การไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริกจะดำเนินการในกรณีที่ไม่สามารถใช้ตัวบ่งชี้ทางเคมีหรือในกรณีที่ไม่มีตัวบ่งชี้ที่เหมาะสม

ในการไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริก อิเล็กโทรดโพเทนชิโอมิเตอร์ที่จุ่มลงในสารละลายไทเทรตจะถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ ในกรณีนี้ จะใช้อิเล็กโทรดที่มีความไวต่อไอออนที่ไทเทรตได้ ในกระบวนการไทเทรต ความเข้มข้นของไอออนจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งบันทึกไว้ในมาตราส่วนของโพรบวัดของโพเทนชิออมิเตอร์ หลังจากบันทึกการอ่านโพเทนชิออมิเตอร์ในหน่วย pH หรือ mV แล้ว พวกเขาสร้างกราฟของการพึ่งพาปริมาตรของไทแทรนต์ (กราฟการไทเทรต) กำหนดจุดสมมูลและปริมาตรของไทแทรนต์ที่ใช้สำหรับการไทเทรต จากข้อมูลที่ได้รับ กราฟการไทเทรตโพเทนชิโอเมตริกจะถูกสร้างขึ้น

กราฟการไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริกมีรูปแบบคล้ายกับกราฟการไทเทรตในการวิเคราะห์ไทเทรต จุดสมมูลกำหนดจากกราฟการไทเทรตซึ่งอยู่ตรงกลางของการไทเทรต เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้วาดแทนเจนต์ไปยังส่วนของเส้นโค้งการไทเทรตและกำหนดจุดสมมูลที่อยู่ตรงกลางของแทนเจนต์ของการข้ามของการไทเทรต การเปลี่ยนแปลงใน ∆рН/∆V ได้ค่าสูงสุดที่จุดสมมูล

แม่นยำยิ่งขึ้นไปอีก สามารถกำหนดจุดสมมูลได้โดยวิธี Grant ตามที่สร้างการพึ่งพา ∆V / ∆E กับปริมาตรของไทแทรนต์ วิธี Gran สามารถใช้ในการไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริกโดยไม่ต้องนำไปที่จุดสมมูล

การไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริกจะใช้ในทุกกรณีของการวิเคราะห์ไทเทรต

การไทเทรตกรด-เบสใช้อิเล็กโทรดแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิง เนื่องจากอิเล็กโทรดแก้วมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของตัวกลาง เมื่อทำการไทเทรต การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของตัวกลางจะถูกบันทึกบนโพเทนชิออมิเตอร์ การไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริกที่เป็นกรด-เบสประสบความสำเร็จในการไทเทรตกรดและเบสอ่อน (рК≤8) เมื่อทำการไตเตรทส่วนผสมของกรด จำเป็นต้องให้ pK ของกรดต่างกันมากกว่า 4 หน่วย มิฉะนั้น ส่วนหนึ่งของกรดที่อ่อนกว่าจะถูกไทเทรตร่วมกับกรดที่เข้มข้น และการกระโดดของไทเทรตไม่ชัดเจน

วิธีนี้ช่วยให้คุณใช้โพเทนชิโอเมตริกเพื่อสร้างกราฟการไทเทรตทดลอง เลือกตัวบ่งชี้สำหรับการไทเทรต และกำหนดค่าความเป็นกรดและค่าคงที่ของความเป็นเบส

ในการไทเทรตโพเทนชิโอเมตริกแบบตกตะกอน อิเล็กโทรดโลหะถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ ประกอบเป็นคู่อิเล็กโทรดที่มีอิออนที่จะถูกกำหนด

ในการไทเทรตเชิงซ้อน มีการใช้สิ่งต่อไปนี้: a) อิเล็กโทรดโลหะที่สามารถย้อนกลับเป็นไอออนของโลหะที่จะถูกกำหนด; b) อิเล็กโทรดแพลตตินัมต่อหน้าคู่รีดอกซ์ในสารละลาย เมื่อส่วนประกอบหนึ่งของคู่รีดอกซ์ถูกจับโดยไทแทรนต์ ความเข้มข้นของมันจะเปลี่ยนไป ซึ่งทำให้ศักยภาพของอิเล็กโทรดแพลตตินั่มเปลี่ยนแปลงไป นอกจากนี้ยังใช้การไทเทรตย้อนกลับของสารละลาย EDTA ส่วนเกินที่เติมลงในเกลือโลหะด้วยสารละลายของเกลือเหล็ก (III)

ในการไทเทรตรีดอกซ์ จะใช้อิเล็กโทรดอ้างอิงและอิเล็กโทรดตัวบ่งชี้แพลทินัมที่ไวต่อคู่รีดอกซ์

การไทเทรตแบบโพเทนชิโอเมตริกเป็นหนึ่งในวิธีการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือที่ใช้กันมากที่สุดเนื่องจากความเรียบง่าย ความสามารถในการเข้าถึง ความสามารถในการคัดเลือก และความเป็นไปได้ที่หลากหลาย

33. ศักย์ไฟฟ้าและกลไกการเกิดขึ้นของอิเล็กโทรดเพื่อกำหนดทิศทางและความสมบูรณ์ของปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างระบบรีดอกซ์ในสารละลายน้ำจะใช้ค่า ศักย์ไฟฟ้าระบบเหล่านี้ กลไกการเกิดขึ้นของศักย์ไฟฟ้า การกำหนดเชิงปริมาณ กระบวนการที่มาพร้อมกับการเกิดกระแสไฟฟ้าหรือที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า ได้รับการศึกษาโดยส่วนพิเศษของเคมี - ไฟฟ้าเคมี โดยการรวมอิเล็กโทรดที่เป็นตัวแทนของระบบรีดอกซ์ภายใต้การศึกษากับอิเล็กโทรดไฮโดรเจนมาตรฐาน จะกำหนดศักย์ไฟฟ้า E ของระบบนี้ เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบคุณสมบัติรีดอกซ์ของระบบต่าง ๆ ด้วยศักย์ไฟฟ้าของพวกมัน จำเป็นต้องวัดค่าหลังด้วยเงื่อนไขมาตรฐานด้วย โดยปกติแล้วจะมีความเข้มข้นของไอออน 1 โมลต่อลิตร ความดันของสารก๊าซที่ 101.325 kPa และอุณหภูมิ 298.15 เค ศักยภาพที่วัดได้ภายใต้สภาวะดังกล่าวเรียกว่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานและถูกกำหนดให้เป็น Eo มักเรียกอีกอย่างว่าศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์หรือรีดอกซ์ซึ่งแสดงถึงความแตกต่างระหว่างศักย์รีดอกซ์ของระบบภายใต้สภาวะมาตรฐานและศักย์ไฟฟ้าของขั้วไฮโดรเจนมาตรฐาน ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานคือศักย์ของกระบวนการอิเล็กโทรดที่กำหนดที่ความเข้มข้นของสารทั้งหมดที่เข้าร่วม ในนั้นเท่ากับหนึ่ง ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของระบบรีดอกซ์มีอยู่ในเอกสารอ้างอิง ระบบเหล่านี้เขียนในรูปแบบของสมการรีดักชันครึ่งปฏิกิริยาทางด้านซ้ายซึ่งมีอะตอม ไอออน หรือโมเลกุลที่รับอิเล็กตรอน (รูปแบบออกซิไดซ์) ไอออนของมัน โลหะที่มีศักย์ไฟฟ้าลบ เช่น ยืนอยู่ในชุดของแรงดันไฟฟ้าทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน สามารถแทนที่มันจากสารละลายกรดเจือจาง โลหะแต่ละชนิดสามารถแทนที่ (ฟื้นฟู) โลหะเหล่านั้นที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าจากสารละลายเกลือ ภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างจากมาตรฐาน ค่าตัวเลขของศักย์ไฟฟ้าดุลยภาพสำหรับระบบรีดอกซ์ที่เขียนในรูปแบบ ถูกกำหนดโดย สมการเนิร์ส:โดยที่และคืออิเล็กโทรดและศักย์มาตรฐานของระบบตามลำดับ R คือค่าคงที่แก๊สสากล T คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ F คือค่าคงที่ของฟาราเดย์ n คือจำนวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการรีดอกซ์ C(สีแดง) และ C(Ox) คือความเข้มข้นของโมลาร์ของรูปแบบรีดิวซ์และออกซิไดซ์ของสารประกอบตามลำดับ ตัวอย่างเช่น สำหรับระบบรีดอกซ์ สมการ Nernst จะมีรูปแบบ

(รีดอกโซเมตริก, ออกซิไดเมทรี)

สาระสำคัญและการจำแนกประเภทของวิธีการไตเตรทรีดอกซ์

วิธีการรีดอกซ์ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยารีดอกซ์ มีการพัฒนาวิธีการมากมาย จำแนกตามสารละลายมาตรฐาน (ทำงาน, ไทแทรนต์) ที่ใช้ วิธีการต่อไปนี้มักใช้บ่อยที่สุด:

Permanganatometry เป็นวิธีที่ขึ้นอยู่กับความสามารถในการออกซิไดซ์ของสารละลายในการทำงานของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO4 การไทเทรตจะดำเนินการโดยไม่มีตัวบ่งชี้ ใช้เพื่อกำหนดเฉพาะตัวรีดิวซ์ในการไทเทรตโดยตรง

การวัดปริมาตรเป็นวิธีการที่สารละลายไอโอดีนอิสระใน KI ทำหน้าที่เป็นสารละลายไทเทรตที่ใช้งานได้ วิธีการนี้ช่วยในการกำหนดทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ แป้งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้

Dichromatometry ขึ้นอยู่กับการใช้โพแทสเซียมไดโครเมต K2Cr2O7 เป็นวิธีการทำงาน วิธีการนี้สามารถใช้สำหรับการกำหนดตัวรีดิวซ์ทั้งทางตรงและทางอ้อม

Bromatometry ขึ้นอยู่กับการใช้โพแทสเซียมโบรเมต KBrO3 เป็นสารไทแทรนต์ในการหาตัวรีดิวซ์

Iodatometry ใช้สารละลายโพแทสเซียมไอโอเดต KIO3 เป็นวิธีการทำงานในการกำหนดตัวรีดิวซ์

Vanadatometry ทำให้สามารถใช้กำลังออกซิไดซ์ของแอมโมเนียมวานาเดต NH4VO3 ได้ นอกเหนือจากวิธีการข้างต้น ห้องปฏิบัติการยังใช้วิธีการต่างๆ เช่น การวัดแบบเซอริเมทรี (Ce4+) ไททาโนเมทรี และอื่นๆ

ในการคำนวณมวลโมลาร์ที่เทียบเท่ากับตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ ให้คำนึงถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ด้วย (Me = M / ne โดยที่ n คือจำนวนอิเล็กตรอน e) ในการกำหนดจำนวนอิเล็กตรอน จำเป็นต้องทราบสถานะออกซิเดชันเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

จากปฏิกิริยารีดอกซ์จำนวนมาก ปฏิกิริยาเหล่านั้นเท่านั้นที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์ทางเคมีที่:

ไหลไปสู่จุดสิ้นสุด

ผ่านไปอย่างรวดเร็วและมีปริมาณสัมพันธ์กัน

สร้างผลิตภัณฑ์ที่มีองค์ประกอบทางเคมี (สูตร);

ให้คุณแก้ไขจุดสมมูลได้อย่างแม่นยำ

ไม่ทำปฏิกิริยากับผลพลอยได้ที่มีอยู่ในสารละลายทดสอบ

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาคือ:

ความเข้มข้นของสารตั้งต้น

· อุณหภูมิ;

ค่า pH ของสารละลาย

การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา

ในกรณีส่วนใหญ่ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและ pH ของสารละลายโดยตรง ดังนั้น การวัดค่าจำนวนมากโดยการไทเทรตรีดอกซ์จึงควรดำเนินการที่ค่า pH ที่แน่นอนและอยู่ภายใต้การให้ความร้อน

ตัวบ่งชี้การไทเทรตรีดอกซ์

การไตเตรทรีดอกซ์

ในการวิเคราะห์โดยวิธีการไทเทรตรีดอกซ์ จะใช้การไทเทรตโดยตรง การย้อนกลับ และการแทนที่ จุดสมมูลของการไทเทรตรีดอกซ์ได้รับการแก้ไขทั้งโดยใช้ตัวบ่งชี้และวิธีที่ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ วิธีการที่ไม่มีตัวบ่งชี้จะใช้ในกรณีที่ไทแทรนต์ออกซิไดซ์และรีดิวซ์ต่างกัน ที่จุดสมมูล การเติมสารละลายไทแทรนต์ส่วนเกิน 1 หยดจะทำให้สีของสารละลายเปลี่ยนไป ด้วยวิธีที่ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ เป็นไปได้ที่จะดำเนินการหาค่าด้วยวิธีเปอร์แมงกาโนเมตริก tk ที่จุดสมมูลจากสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตหนึ่งหยด สารละลายที่ไตเตรทจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูอ่อน

ด้วยวิธีตัวบ่งชี้ของการกำหนดจุดสมมูล จะใช้ตัวบ่งชี้เฉพาะและรีดอกซ์ ตัวชี้วัดเฉพาะ ได้แก่ แป้งในรูปของไอโอโดเมตรี ซึ่งในที่ที่มีไอโอดีนอิสระจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเข้มเนื่องจากการก่อตัวของสารประกอบดูดซับสีน้ำเงิน ตัวบ่งชี้รีดอกซ์คือสารที่สีเปลี่ยนไปเมื่อถึงค่ารีดอกซ์ (ศักย์รีดอกซ์) อินดิเคเตอร์รีดอกซ์รวมถึง ตัวอย่างเช่น ไดฟีนิลเอมีน NH(C6H5)2 เมื่อสารละลายไม่มีสีสัมผัสกับตัวออกซิไดซ์ มันจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินอมม่วง

ตัวบ่งชี้รีดอกซ์มีข้อกำหนดดังต่อไปนี้:

สีของรูปแบบออกซิไดซ์และรีดิวซ์ควรต่างกัน

การเปลี่ยนสีควรสังเกตได้ชัดเจนด้วยตัวบ่งชี้จำนวนเล็กน้อย

· ตัวบ่งชี้ควรทำปฏิกิริยาที่จุดสมมูลกับสารรีดิวซ์หรือตัวออกซิไดซ์ที่มากเกินไปเล็กน้อย

· ช่วงการดำเนินการควรสั้นที่สุด

· ตัวบ่งชี้ต้องทนต่อองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อม (O2, อากาศ, CO2, แสง ฯลฯ )

ช่วงเวลาของการกระทำของตัวบ่งชี้รีดอกซ์คำนวณโดยสูตร:

E \u003d Eo ± 0.058 / n,

โดยที่ Eo คือศักย์รีดอกซ์ปกติของตัวบ่งชี้ (ในไดเรกทอรี) n คือจำนวนอิเล็กตรอนที่ตัวบ่งชี้ได้รับในกระบวนการออกซิเดชันหรือการลด

เปอร์แมงกานาโตเมตรี

Permanganatometry ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารรีดิวซ์ต่างๆ ด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต MnO4- ไอออน การออกซิเดชันด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตสามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เป็นกลาง และเป็นด่าง

ในตัวกลางที่เป็นกรดอย่างแรง เพอร์แมงกาเนตไอออน (MnO4-) มีศักยภาพรีดอกซ์สูง รีดิวซ์เป็น Mn2+ และใช้เพื่อกำหนดตัวรีดิวซ์จำนวนมาก:

МnO4- + 8Н+ + 5е = МnO4+ + 4Н2О

E0 MnO4- / Mn2+ = 1.51 V

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง MnO4- จะลดลงเป็นไอออนของแมงกาเนต:

MnO4- + e = MnO42-

ในตัวกลางที่เป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อย เปอร์แมงกาเนตไอออนจะลดลงเป็นกรดแมงกานีส MnO (OH) 2 หรือเป็น MnO 2:

MnO4- + 2H2O + 3e \u003d MnO2 ↓ + 4OH-

E0 MnO4- / MnO2 \u003d 0.59 V

เมื่อทำการไตเตรทด้วยเปอร์แมงกาเนต ตัวบ่งชี้จะไม่ถูกใช้ เนื่องจากตัวทำปฏิกิริยานั้นมีสีและเป็นตัวบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อน: 0.1 มล. ของสารละลาย KMnO4 0.01 M จะทำให้น้ำ 100 มล. เป็นสีชมพูอ่อน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตกับตัวรีดิวซ์ในตัวกลางที่เป็นกรดจะเกิดไอออน Mn2+ ที่ไม่มีสี ซึ่งทำให้สามารถกำหนดจุดสมมูลได้อย่างชัดเจน

สารละลาย KMnO4 หมายถึงไทแทรนต์ที่มีไทเทอร์คงที่ ในเรื่องนี้ ก่อนที่จะใช้ในการวิเคราะห์เป็นไทแทรนต์ สารละลาย KMnO4 จะถูกทำให้เป็นมาตรฐานตามความเข้มข้นของสารละลายของสารตั้งต้นของกรด chavelic หรือโซเดียมออกซาเลต สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตนั้นหาได้ยากมากในรูปแบบบริสุทธิ์ มักปนเปื้อนด้วยแมงกานีสออกไซด์ (IV) ออกไซด์ นอกจากนี้ น้ำกลั่นบริสุทธิ์มักจะมีสารที่ลดโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตให้กลายเป็นแมงกานีส (IV) ออกไซด์:

4 KMnO4 + 2H2O \u003d 4 MnO2 ↓ + 4OH- + 3O2

เมื่อเก็บไว้ในรูปของแข็ง โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะสลายตัวภายใต้อิทธิพลของแสง และมีการปนเปื้อนด้วย MnO2 ด้วย:

KMnO4 \u003d K2MnO4 + MnO2 ↓ + O2

สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตสามารถเตรียมได้จากไทเทอร์มาตรฐานและตามตัวอย่างที่นำมาในระดับเทคนิค ในกรณีแรก เนื้อหาของหลอดจะถูกถ่ายโอนในเชิงปริมาณไปยังขวดปริมาตร 2 ลิตร โดยล้างหลอดและกรวยด้วยน้ำกลั่นอุ่น เติมน้ำร้อนปริมาณเล็กน้อยลงในขวดปริมาตรเพื่อละลายผลึก จากนั้นทำให้สารละลายที่ได้นั้นเย็นลงที่อุณหภูมิห้อง นำปริมาตรของสารละลายไปที่เครื่องหมายและผสม ความเข้มข้นของโมลาร์ของสารละลายที่ได้คือ 0.05 โมล/ลิตร

ในกรณีที่สอง ชั่งน้ำหนักส่วนหนึ่งของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่มีน้ำหนัก 1.6 กรัมบนเครื่องชั่งทางเทคนิคในขวดหรือบนกระจกนาฬิกา วางลงในบีกเกอร์แล้วละลายในน้ำกลั่นร้อนด้วยการกวนสารละลายที่ได้ให้ละเอียด พยายามละลายทั้งหมด KMnO4 คริสตัล จากนั้นเทสารละลายอย่างระมัดระวังผ่านกรวยลงในขวดปริมาตรที่มีความจุ 1 ลิตร และผสมให้ละเอียดหลังจากปิดขวดด้วยจุกปิดพื้น (อย่าใช้จุกยาง) ทิ้งสารละลายที่เตรียมไว้ของ KMnO4 ไว้เป็นเวลา 7-10 วัน จากนั้นกรองสารละลายผ่านกรวยด้วยใยแก้วหรือเทลงในขวดอีกใบอย่างระมัดระวังโดยใช้กาลักน้ำ จำเป็นต้องเก็บสารละลาย KMnO4 ไว้ในขวดสีเข้ม ป้องกันไม่ให้ถูกแสง เพื่อป้องกันการสลายตัว

การตั้งค่าไทเทอร์ของสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่เตรียมตามตัวอย่างสามารถทำได้โดยใช้กรดออกซาลิก H2C2O4 * 2H2O หรือโซเดียมออกซาเลต Na2C2O4

การหาค่าไนไตรต์ไอออนในสารละลาย

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางหรือเป็นด่าง ไนไตรต์จะไม่ทำปฏิกิริยากับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ในสารละลายร้อนที่เป็นกรด พวกมันจะถูกออกซิไดซ์เป็นไนเตรต:

5KNO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5KNO2 + K2SO4 + 3H2O

เมื่อทำการไตเตรทอย่างช้าๆ สารละลายโซเดียมไนไตรท์ที่เป็นกรดด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต จะได้ผลลัพธ์ที่ต่ำกว่า เนื่องจากไนไตรต์จะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายโดยกรดเพื่อสร้างไนโตรเจนออกไซด์:

2NO2- + 2H+ → 2HNO2 → NO2- + NO + H2O

ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงความสูญเสีย คุณสามารถใช้วิธีการไทเทรตย้อนกลับหรือวิธี Lynge - การไทเทรตด้วยสารละลายโซเดียมไนไตรต์ของสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่เป็นกรด

การหาแคลเซียมในแคลเซียมคาร์บอเนต

การหาแคลเซียมในสารละลายโดยวิธีการไทเทรตเปอร์แมงกาโนเมตริกสามารถทำได้โดยวิธีการไทเทรตย้อนกลับหรือทดแทน ในกรณีแรก สารละลายกรดออกซาลิกที่วัดได้อย่างแม่นยำมากเกินไปจะถูกนำเข้าไปในสารละลายที่มีแคลเซียม ตะกอน CaC2O4 + H2SO4 ที่เป็นผลลัพธ์ของ CaC2O4 จะถูกกรองออก และสารตกค้างที่ไม่ทำปฏิกิริยาของกรดออกซาลิกจะถูกไตเตรทด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตมาตรฐาน ความแตกต่างระหว่างปริมาตรที่แนะนำและสารตกค้างกำหนดว่าต้องใช้กรดออกซาลิกเท่าใดในการตกตะกอน Ca2+ ซึ่งจะเทียบเท่ากับปริมาณแคลเซียมในสารละลาย

ตามวิธีการไทเทรตแบบแทนที่ Ca2+ ถูกแยกออกในลักษณะตะกอนของ CaC2O4 ซึ่งถูกกรอง ล้างและละลายใน H2SO4 หรือ HC1

CaC2O4 + H2SO4 → H2C2O4 + CaSO4

กรดออกซาลิกที่ได้จะถูกไตเตรทด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตมาตรฐาน ซึ่งปริมาณเทียบเท่ากับปริมาณแคลเซียมในสารละลาย

ไอโอโดเมตรี

วิธีไอโอโดเมตริกของการวิเคราะห์ไททริเมทริกขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา:

I2 + 2e= 2I-; Eo I2 / 3I- = 0.545 V

สมการนี้เขียนเป็นแผนผัง เนื่องจากในทางปฏิบัติ เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายของ I2 จึงใช้วิธีแก้ปัญหาของ KI ซึ่งสร้างความซับซ้อนด้วย I2 K จากนั้นสมการสำหรับการกำหนดไอโอโดเมตริกจะมีลักษณะดังนี้:

ปริมาณของสารที่วิเคราะห์พิจารณาจากปริมาณไอโอดีนที่ดูดซึมหรือปล่อยออกมา สารที่มีศักย์รีดอกซ์ต่ำกว่า 0.545 V จะเป็นตัวรีดิวซ์ (SO2, Na2S2O3, SnCl2 เป็นต้น) ดังนั้น ปฏิกิริยาจะดำเนินการกับการดูดซึมไอโอดีน ยอดจะเลื่อนไปทางขวา สารที่มีศักย์รีดอกซ์มากกว่า 0.545 V จะเป็นตัวออกซิไดซ์ (KMnO4, MnO2, K2Cr2O7, Cl2, Br2 เป็นต้น) และกำหนดปฏิกิริยาไปทางซ้าย ไปสู่การปลดปล่อยไอโอดีนอิสระ

ในเรื่องนี้ วิธีการไอโอโดเมตริกใช้สำหรับการกำหนดตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์ การวัดค่าไอโอโดเมตริกจะดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เนื่องจากในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง สามารถสร้างไอออนไฮโปไอโอไดด์ได้ ความสามารถในการออกซิไดซ์ซึ่งสูงกว่าไอโอดีน ซึ่งสามารถนำไปสู่กระบวนการด้านข้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ออกซิไดซ์ไธโอซัลเฟต ไอออนให้ซัลเฟตและผลลัพธ์จะบิดเบี้ยว

เมื่อพิจารณาตัวรีดิวซ์ที่แรง (Eo มากกว่า 0.545 V) จะใช้การไทเทรตโดยตรง และตัวรีดิวซ์ที่อ่อน (Eo ใกล้เคียงกับ 0.545 V) จะถูกไตเตรทกลับ สารละลายทำงาน (ไทแทรนต์) คือสารละลาย I2 สารออกซิไดซ์ถูกกำหนดโดยการไทเทรตทดแทนเท่านั้นเพราะ เมื่อใช้โพแทสเซียมไอโอไดด์เป็นวิธีแก้ปัญหา เป็นไปไม่ได้ที่จะแก้ไขจุดสมมูล (ในขณะที่การปลดปล่อยไอโอดีนหยุดลง) ในฐานะที่เป็นไทแทรนต์ในการกำหนดตัวออกซิไดซ์ สารละลายของโซเดียมไธโอซัลเฟตถูกใช้ ซึ่งทำปฏิกิริยากับไอโอดีนที่ปล่อยออกมา (สารทดแทน) ในปริมาณที่เท่ากัน

สารละลายแป้ง 1% ที่เตรียมใหม่ใช้เป็นตัวบ่งชี้ในไอโอโดเมตรี เมื่อแป้งทำปฏิกิริยากับไอโอดีน จะเกิด 2 กระบวนการ คือ เกิดสารเชิงซ้อนและการดูดซับ อันเป็นผลมาจากสารประกอบสีน้ำเงินก่อตัวขึ้น ความไวของปฏิกิริยากับแป้งสูง แต่ลดลงอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ควรเติมแป้งลงในสารละลายที่มีการไทเทรตเฉพาะเมื่อมีการไทเทรตปริมาณไอโอดีนหลักแล้ว มิฉะนั้น แป้งจะก่อตัวเป็นสารประกอบที่แข็งแรงซึ่งมีไอโอดีนมากเกินไปจนใช้โซเดียมไธโอซัลเฟตมากเกินไป

การกำหนดมาตรฐานของสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟตโดยโพแทสเซียมไดโครเมต

เป็นไปไม่ได้ที่จะไตเตรทไธโอซัลเฟตโดยตรงกับโพแทสเซียม ไดโครเมต เนื่องจากจะทำปฏิกิริยาแบบไม่ใช้ปริมาณสารสัมพันธ์กับสารออกซิไดซ์ที่แรงทั้งหมด (ไดโครเมต เปอร์แมงกาเนต โบรเมต ฯลฯ) ดังนั้นจึงใช้วิธีการทดแทน ขั้นแรกโดยใช้ปฏิกิริยาปริมาณสารสัมพันธ์ระหว่างไดโครเมตและไอโอไดด์:

Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O (1)

ไอโอดีนซึ่งถูกปล่อยออกมาในปริมาณที่เทียบเท่ากับไดโครเมต จะถูกไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานของไธโอซัลเฟต:

I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- (2)

ปฏิกิริยา (1) ต้องการไฮโดรเจนไอออนที่มีความเข้มข้นสูงเพราะ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ศักยภาพรีดอกซ์ของคู่ Cr2O72-/ 2Cr3+ จะเพิ่มขึ้น กล่าวคือ ความสามารถในการออกซิไดซ์ของโพแทสเซียมไดโครเมตจะเพิ่มขึ้น I- ส่วนเกินจะละลายไอโอดีนที่ปล่อยออกมาและลดศักยภาพของคู่ I3-/3I- รีดอกซ์ ซึ่งจะเป็นการเพิ่ม EMF ของปฏิกิริยา (1) ก่อนทำการไตเตรทไอโอดีนที่ปล่อยออกมา จำเป็นต้องลดความเป็นกรดของสารละลายโดยการเจือจางด้วยน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียง:

2H+ + S2O32- = H2S2O3 = H2O + SO2 + S

ไดโครมาโตเมตรี

สาระสำคัญของการไทเทรตไดโครมาโตเมตริก

การไทเทรตไดโครมาโตเมตริกเป็นหนึ่งในวิธีการไตเตรทรีดอกซ์โดยอิงจากการใช้โพแทสเซียมไดโครเมต K2Cr207 เป็นตัวออกซิไดซ์ เมื่อสัมผัสกับตัวรีดิวซ์ ไดโครเมตไอออน Cr2O72- จะรับอิเล็กตรอนหกตัวและลดลงเป็น Cr3+

Cr2O72- + 6e + 14H+ = 2Cr3+ + 7H20

ดังนั้นมวลโมลาร์ที่เทียบเท่าโพแทสเซียมไดโครเมตคือ 1/6 ของมวลโมลาร์ จะเห็นได้จากสมการปฏิกิริยาที่การลดลงของ Cr2O72- แอนไอออนเป็น Cr3+ ไอออนบวกเกิดขึ้นต่อหน้า H+ ไอออน

ดังนั้น ให้ไตเตรทด้วยไดโครเมตในตัวกลางที่เป็นกรด ค่าศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ของระบบ Cr2O72-/2Cr3+ คือ 1.36 V ที่ [H+] = 1 โมล/ลิตร ดังนั้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด โพแทสเซียมไดโครเมตจึงเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง ดังนั้นจึงใช้ไดโครมาโตเมทรีเพื่อกำหนดสารรีดิวซ์เกือบทั้งหมดที่กำหนดโดยเปอร์แมงกานาโทเมทริกได้สำเร็จ ไดโครมาโตเมทรียังมีข้อดีเหนือกว่าเปอร์แมงกานาโตเมทรีอีกด้วย

โพแทสเซียมไดโครเมตได้มาอย่างง่ายดายในรูปแบบบริสุทธิ์ทางเคมีโดยการตกผลึกใหม่ ดังนั้น สารละลายมาตรฐานจึงถูกเตรียมโดยการละลายตัวอย่างที่ถูกต้อง สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตมีความเสถียรสูงเมื่อเก็บในภาชนะปิด มันไม่สลายตัวแม้ในขณะที่สารละลายที่เป็นกรดถูกต้มและในทางปฏิบัติจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อสารละลายยืนอยู่

นอกจากนี้โพแทสเซียมไดโครเมตยังยากกว่าเปอร์แมงกาเนตที่จะถูกรีดิวซ์ด้วยสารอินทรีย์ ดังนั้นจึงไม่ได้ออกซิไดซ์สิ่งเจือปนแบบสุ่มของสารอินทรีย์ นอกจากนี้ยังกำหนดความคงตัวของ titer ในสารละลาย โพแทสเซียมไดโครเมตจะไม่ออกซิไดซ์ (โดยไม่ให้ความร้อน) คลอไรด์ไอออน ซึ่งช่วยให้ไตเตรทตัวรีดิวซ์ต่อหน้า HCl

ตัวบ่งชี้ในการไทเทรตไดโครมาโตเมตริกมักเป็นไดฟีนิลลามีน ซึ่งจะเปลี่ยนสารละลายเป็นสีน้ำเงินด้วยไดโครเมตส่วนเกินเพียงเล็กน้อย Diphenylamine อยู่ในกลุ่มที่เรียกว่าตัวบ่งชี้รีดอกซ์ (ตัวบ่งชี้รีดอกซ์) พวกมันคือระบบรีดอกซ์ที่เปลี่ยนสีเมื่อรูปรีดิวซ์เปลี่ยนเป็นรูปแบบออกซิไดซ์หรือในทางกลับกัน

หากเรากำหนดรูปแบบออกซิไดซ์ของอินดิเคเตอร์ Indoxidized รูปแบบการคืนค่า Indrest. และจำนวนอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนคือ n จากนั้นการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบหนึ่งของตัวบ่งชี้ดังกล่าวเป็นอีกรูปแบบหนึ่งสามารถแสดงด้วยไดอะแกรม

อินโดออกไซด์ ↔ Ind คืนค่า -เน-

ตัวบ่งชี้รีดอกซ์แต่ละตัวมีศักยภาพในการรีดอกซ์ สำหรับดีฟีนิลลามีน เท่ากับ +0.76 โวลต์ ไดฟีนิลามีนในรูปแบบออกซิไดซ์เป็นสีน้ำเงิน และรูปแบบรีดิวซ์ไม่มีสี

นอกจากไดฟีนิลลามีนแล้ว ตัวชี้วัดรีดอกซ์ยังรวมถึงเฟอริน โซเดียม ไดฟีนิลอะมิโนซัลโฟเนต กรดฟีนิลแลนทรานิลิก เป็นต้น

ไอออน Fe2+ ถูกกำหนดโดยไดโครมาโตเมตริกในสารละลาย HCl หรือในสารละลายกรดซัลฟิวริก คลอไรด์ไอออนจะไม่รบกวนการตรวจวัด ถ้าความเข้มข้นไม่เกิน 1 โมล/ลิตร

อย่างไรก็ตาม เมื่อเกลือ Fe2+ ถูกไทเทรตด้วยไดโครเมต ไอออนบวกของ Fe3+ จะสะสมในสารละลาย ศักยภาพในการรีดอกซ์ของระบบ Fe3+↔Fe2+ จะเพิ่มขึ้น และไดฟีนิลลามีนจะถูกออกซิไดซ์ ดังนั้น สีฟ้าอาจปรากฏขึ้นเมื่อยังไม่ถึงจุดสมมูล

เพื่อลดศักยภาพรีดอกซ์ของระบบ Fe2+ ↔ Fe3+ กรดออร์โธฟอสฟอริกจะถูกเติมลงในสารละลายนอกเหนือจากไดฟีนิลลามีนและกรดไฮโดรคลอริก หลังปิดบังไอออน Fe3+ ที่รบกวนโดยการผูกพวกมันเข้ากับคอมเพล็กซ์ Fe(HP04)+ ที่ไม่มีสีที่แข็งแกร่ง

การเตรียมสารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมไดโครเมต

สารละลายมาตรฐานเตรียมโดยการละลายโพแทสเซียมไดโครเมตที่ชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำ (บริสุทธิ์ทางเคมี) ในขวดปริมาตร ขั้นแรก โพแทสเซียมไดโครเมตต้องถูกตกผลึกใหม่จากสารละลายที่เป็นน้ำและถูกทำให้แห้งที่ 150°C

เตรียมสารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมไดโครเมต 0.1 นิวตันประมาณ 100 มล. ข้อสังเกตข้างต้นว่าเมื่อทำปฏิกิริยากับตัวรีดิวซ์ในตัวกลางที่เป็นกรด ไดโครเมตไอออน Cr2O72- จะได้รับอิเล็กตรอนหกตัว ดังนั้นมวลโมลาร์ที่เทียบเท่ากับ K2Cr207 คือ 294.20:6 = 49.03 g / mol และเพื่อเตรียม 0.1 l ของสารละลาย 0.1 N 49.03 * 0.1 * 0.1 = 0.4903 g ของโพแทสเซียมไดโครเมต .

ใช้โพแทสเซียมไดโครเมตที่ตกผลึกใหม่ประมาณ 0.5 กรัมในหลอดทดลองขนาดเล็กแล้วชั่งน้ำหนักด้วยเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ ใช้กรวย ถ่ายโอนเนื้อหาของหลอดทดลองไปยังขวดปริมาตร 100 มล. ชั่งน้ำหนักหลอดทดลองอีกครั้งและหามวลของตัวอย่างโดยใช้ผลต่าง

ละลายโพแทสเซียมไดโครเมตส่วนที่ชั่งน้ำหนักในน้ำกลั่น นำกรวยออก และใช้ปิเปต นำปริมาตรของสารละลายในขวดไปทำเครื่องหมาย คำนวณไทเทอร์และความเข้มข้นปกติของสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต

สมมติว่าตัวอย่างโพแทสเซียมไดโครเมตเท่ากับ 0.4916 ก. จากนั้นให้ไทเทอร์ของสารละลาย

T \u003d m / V \u003d 0.4916 / 100 \u003d 0.004916 g / ml

และความเข้มข้นปกติ (ความเข้มข้นเทียบเท่าโมล)

c \u003d 0.004916 * 1000 / 49.03 \u003d 0.1003

การหาปริมาณธาตุเหล็ก (II) ในสารละลาย

Dichromatometrically กำหนดเหล็กในแร่ โลหะผสม ตะกรัน และวัสดุอื่น ๆ เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม เมื่อละลาย เหล็กบางส่วนจะเปลี่ยนเป็นไอออน Fe3+ ดังนั้น ก่อนตัดสินใจ จำเป็นต้องลด Fe3+ เป็น Fe2+ สิ่งนี้ทำได้โดยการกระทำของโลหะ (หรืออมัลกัม) ตัวอย่างเช่น โดยการกระทำของโลหะสังกะสี:

2Fe3++ Zn = 2Fe2+ + Zn2+

สังกะสีส่วนเกินจะถูกลบออกจากสารละลายโดยการกรอง (เช่น ผ่านสำลี) สาระสำคัญของปฏิกิริยาที่ใช้สำหรับการกำหนดไดโครมาโตเมตริกของ Fe2+ สามารถแสดงได้โดยสมการ

6Fe2++ Сr2О72- + 14Н+ → 6Fe3+ + 2Сr3+ + 7Н20

การกำหนดประกอบด้วยการไทเทรตโดยตรงของสารละลายที่วิเคราะห์ด้วยสารละลายมาตรฐานของโพแทสเซียม ไดโครเมตต่อหน้าไดฟีนิลลามีน:

6FeS04 + K2Cr207 + 7H2S04 = 3Fe 2 (S04)3 + Cr2 (S04)3 + K2S04 + 7H20

1 Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H20

6 เฟ 2+ - e \u003d Fe3 +

กรดซัลฟิวริกถูกเติมลงในสารละลายทดสอบเพื่อรักษาความเป็นกรดสูงของตัวกลางและกรดฟอสฟอริกเพื่อจับกับไอออน Fe3+ ที่สะสมอยู่ ซึ่งสามารถแปลงไดฟีนิลลามีนให้อยู่ในรูปแบบออกซิไดซ์ (สี) ก่อนกำหนดได้

สถานะออกซิเดชัน

ตัวอย่างเช่น:

ตัวอย่างเช่น:

วิธีการจัดตั้ง ก.พ.

ในการกำหนดจุดสมมูลในการไทเทรตรีดอกซ์ ให้ใช้:

ก) วิธีการที่ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ ในกรณีที่สารละลายของสารไทเทรตหรือไทแทรนต์มีสี TE สามารถกำหนดได้จากการหายไปหรือลักษณะของสีนี้ตามลำดับ

b) ตัวบ่งชี้เฉพาะ - เปลี่ยนสีเมื่อไทแทรนต์ปรากฏขึ้นหรือสารวิเคราะห์หายไป ตัวอย่างเช่น สำหรับระบบ J 2 /2J ตัวบ่งชี้เฉพาะคือแป้ง ซึ่งคราบสารละลายที่มี J 2 สีน้ำเงิน และสำหรับไอออน Fe 3+ ตัวบ่งชี้เฉพาะคือ SCN - ไอออน (ไอออนไทโอไซยาเนต) สารเชิงซ้อนที่ได้จะเป็นสี เลือดแดง ;

c) ตัวบ่งชี้ RH (รีดอกซ์-) - เปลี่ยนสีเมื่อ RH ของระบบเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้น ตัวบ่งชี้สีเดียว - diphenylamine สองสี - เฟอริน

อินดิเคเตอร์รีดอกซ์มีอยู่สองรูปแบบ - ออกซิไดซ์ (Ind ok) และรีดิวซ์ (Ind voss) และสีของรูปแบบหนึ่งแตกต่างจากอีกรูปแบบหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงของตัวบ่งชี้จากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งและการเปลี่ยนสีของมันเกิดขึ้นที่ศักยภาพในการเปลี่ยนผ่าน ซึ่งสังเกตได้เมื่อความเข้มข้นของรูปแบบออกซิไดซ์และลดลงของตัวบ่งชี้มีค่าเท่ากันและตามสมการของ Nernst-Peters:

ช่วงการเปลี่ยนผ่านของตัวบ่งชี้รีดอกซ์สั้นมาก ไม่เหมือนกับตัวบ่งชี้กรด-เบส

กราฟการไทเทรต RH

กราฟ RH ของการไทเทรต RH แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงศักย์ RH ของระบบเมื่อมีการเติมสารละลายไทแทรนต์

Reductometry เมื่อสารละลายตัวออกซิไดซ์ถูกไทเทรตด้วยสารละลายตัวรีดิวซ์มาตรฐาน

ในการวัดค่ารีดักโตเมตรี กราฟการไทเทรตจะถูกคำนวณ:

2)

3)

การวัดค่าออกซิไดซ์ เมื่อสารละลายตัวรีดิวซ์ถูกไทเทรตด้วยสารละลายออกซิไดซ์มาตรฐาน

ในการวัดค่าออกซิไดซ์ จะคำนวณกราฟการไทเทรต:

2)

3)

ตัวอย่าง.เราคำนวณเส้นโค้งการไทเทรตของสารละลาย 100 ซม. 3 ของ FeSO 4 ที่มีความเข้มข้นของโมลเท่ากับ 0.1 mol / dm 3 ด้วยสารละลาย KMnO 4 ที่มีความเข้มข้นเท่ากัน

สมการปฏิกิริยา:

ค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยานี้คือ

ค่าตัวเลขจำนวนมากของค่าคงที่สมดุลบ่งชี้ว่าสมดุลของปฏิกิริยาถูกเลื่อนไปทางขวาเกือบทั้งหมด หลังจากเติมไทแทรนต์หยดแรกแล้ว คู่ OB สองคู่จะถูกสร้างขึ้นในสารละลาย: ศักยภาพของแต่ละคู่สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ Nernst:

ในกรณีนี้ สารละลายตัวรีดิวซ์จะถูกไทเทรตด้วยสารละลายตัวออกซิไดซ์ กล่าวคือ การไทเทรตหมายถึงวิธีการวัดค่าออกซิไดซ์ การคำนวณเส้นโค้งการไทเทรตจะดำเนินการตามรูปแบบที่เหมาะสม

3) หลัง T.E.

ข้อมูลที่คำนวณสำหรับการพล็อตกราฟการไทเทรต

เลขที่ p / p	τ	สูตรคำนวณ	E, V
	0,10		0,71
0,50	0,77
0,90	0,83
0,99	0,89
0,999	0,95
			1,39
	1,001		1,47
1,01	1,49
1,10	1,50
1,50	1,505

ตามตาราง เราสร้างกราฟการไทเทรต:

สำหรับข้อผิดพลาดในการไทเทรต ± 0.1% ขั้นตอนการไทเทรต

∆E \u003d E τ \u003d 1.001 - E τ \u003d 0.999 \u003d 1.47 - 0.95 \u003d 0.52

สำหรับข้อผิดพลาดในการไทเทรต ± 1.0% ขั้นตอนการไทเทรต

∆E \u003d E τ \u003d 1.01 - E τ \u003d 0.99 \u003d 1.49 - 0.89 \u003d 0.60

ในภูมิภาค TE เมื่อเปลี่ยนจากสารละลายที่มีการไทเทรตต่ำไป 0.1% ไปเป็นสารละลายที่มีการไทเทรตเกิน 0.1% การเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นได้มากกว่า 0.5 V. การเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้น นอกจากนี้ ในกรณีนี้ สารละลายที่มีสีถูกใช้เป็นไทแทรนต์ ดังนั้น T.E. สามารถระบุได้โดยการปรากฏตัวของสีชมพูจาง ๆ จากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่มากเกินไปหนึ่งหยด

เปอร์แมงกานาโทมิเตอร์

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของสารละลายของตัวรีดิวซ์ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO 4 การออกซิเดชันของตัวรีดิวซ์สามารถทำได้ในสื่อต่างๆ และแมงกานีส (VII) จะลดลงในตัวกลางที่เป็นกรดถึง Mn 2+ ไอออน ในที่เป็นกลางถึงแมงกานีส (IV) และในตัวกลางที่เป็นด่างถึงแมงกานีส (VI) โดยปกติในวิธีการเปอร์แมงกานาโตเมตรี ปฏิกิริยาจะดำเนินการในตัวกลางที่เป็นกรด ในกรณีนี้จะเกิดปฏิกิริยาครึ่งหนึ่ง

เป็นไปไม่ได้ที่จะเตรียมสารละลายที่มีการไทเทรตตามตัวอย่างที่แน่นอน เนื่องจาก มันมีอยู่ในองค์ประกอบ ดังนั้น ขั้นแรกให้เตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่ต้องการโดยประมาณ ทิ้งไว้ในขวดสีเข้มเป็นเวลา 7-10 วัน กรองตะกอนที่ตกตะกอนออก แล้วตั้งค่าความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลายที่ได้ การกำหนดมาตรฐานของสารละลายจะดำเนินการตามสารละลายไตเตรทของกรดออกซาลิก ( ) หรือโซเดียมออกซาเลต ()

ตัวบ่งชี้เป็นด่างทับทิมในตัวเอง สีแดง-ม่วง การสิ้นสุดของปฏิกิริยาสามารถกำหนดได้ง่ายโดยการเปลี่ยนสีจากเปอร์แมงกาเนตที่มากเกินไปหนึ่งหยด ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด สารละลายที่ไตเตรทจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูเนื่องจากมี MnO 4 - ไอออนมากเกินไป ข้อเสียใหญ่ของปฏิกิริยารีดอกซ์คือความเร็วต่ำ ซึ่งทำให้กระบวนการไทเทรตซับซ้อน ความร้อนใช้เพื่อเร่งปฏิกิริยาช้า ตามกฎแล้ว ทุกๆ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10 องศาเซลเซียส อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น 2-3 เท่า ปฏิกิริยาออกซิเดชันกับเปอร์แมงกาเนตกรดออกซาลิกจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 70-80 °C ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การไทเทรตดำเนินไปตามปกติ เนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นอย่างมาก

หากไม่สามารถใช้ความร้อนได้ (การระเหยของสารตัวใดตัวหนึ่ง การสลายตัว ฯลฯ) ความเข้มข้นของสารตั้งต้นจะเพิ่มขึ้นเพื่อเร่งปฏิกิริยา อัตราการเกิดปฏิกิริยาอาจได้รับผลกระทบจากการนำตัวเร่งปฏิกิริยาเข้าไปในสารละลาย

ปฏิกิริยาออกซิเดชันกับเปอร์แมงกาเนตกรดออกซาลิกสามารถเร่งปฏิกิริยาได้โดยการเพิ่ม MnSO 4 ซึ่งมีบทบาทดังนี้:

ผลลัพธ์ของแมงกานีสไดออกไซด์ออกซิไดซ์กรดออกซาลิก ลดลงเป็นแมงกานีส (III):

ดังนั้นแมงกานีส (II) ที่เติมลงในสารละลายจะถูกสร้างขึ้นใหม่อย่างสมบูรณ์และไม่ถูกใช้ในปฏิกิริยา แต่จะเร่งปฏิกิริยาได้อย่างมาก ในเปอร์แมงกานาโตเมทรี หนึ่งในผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดออกซาลิกคือ Mn 2+ ไอออน ซึ่งเมื่อก่อตัวในสารละลายจะเร่งกระบวนการปฏิกิริยา ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติเปอร์แมงกาเนตหยดแรกระหว่างการไทเทรตของสารละลายกรดออกซาลิกที่ร้อนจัดจะค่อยๆ ไม่มีสี เมื่อเกิดไอออน Mn 2+ จำนวนเล็กน้อย การเปลี่ยนสีของเปอร์แมงกาเนตจะเกิดขึ้นเกือบจะในทันที เนื่องจากไอออน Mn 2+ ที่ก่อตัวขึ้นจะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

การไทเทรตรีดอกซ์

กระบวนการรีดอกซ์รวมถึงกระบวนการทางเคมีที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลง สถานะออกซิเดชันอะตอมของสารที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา

สารที่มีอะตอมระหว่างปฏิกิริยาลดสถานะออกซิเดชันเนื่องจากการเติมอิเล็กตรอนเรียกว่าตัวออกซิไดซ์เช่น พวกมันเป็นตัวรับอิเล็กตรอน ในกรณีนี้ ตัวออกซิไดซ์จะกลับคืนสู่สภาพเดิม ตัวรีดิวซ์ซึ่งเป็นผู้ให้อิเล็กตรอนถูกออกซิไดซ์

ผลิตภัณฑ์รีดักชันของตัวออกซิไดซ์เรียกว่ารูปแบบรีดิวซ์ และผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของตัวรีดิวซ์เรียกว่ารูปแบบออกซิไดซ์ ตัวออกซิไดซ์ที่มีรูปแบบรีดิวซ์ประกอบขึ้นเป็นครึ่งคู่ของระบบรีดอกซ์ และอีกครึ่งคู่คือตัวรีดิวซ์ที่มีรูปแบบออกซิไดซ์ ดังนั้น ตัวรีดิวซ์ที่มีรูปแบบออกซิไดซ์และตัวออกซิไดซ์ที่มีรูปแบบรีดอกซ์จะประกอบเป็นคู่ครึ่งคู่ (คู่รีดอกซ์) ของระบบรีดอกซ์

กระบวนการ OM ทั้งหมด (ปฏิกิริยารีดอกซ์) สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท

ก) ระหว่างโมเลกุลเมื่อระหว่างปฏิกิริยาของ OB การถ่ายโอนอิเล็กตรอนเกิดขึ้นระหว่างอนุภาคของสารต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น

ในปฏิกิริยานี้ ไอออนจะเล่นบทบาทของตัวออกซิไดซ์ต่อหน้า H 3 O + และไอออนทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์

b) การเปลี่ยนรูป (ไม่สมส่วน) ในระหว่างที่การเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นระหว่างอนุภาคของสารเดียวกัน อันเป็นผลมาจากความไม่สมส่วนสถานะออกซิเดชันของส่วนหนึ่งของอะตอมลดลงโดยค่าใช้จ่ายของอีกส่วนหนึ่งของอะตอมเดียวกันซึ่งสถานะออกซิเดชันจะสูงขึ้น

ตัวอย่างเช่น:

c) ภายในโมเลกุลซึ่งการถ่ายโอนอิเล็กตรอนเกิดขึ้นระหว่างสองอะตอมที่เป็นส่วนหนึ่งของอนุภาคเดียวกันของสารซึ่งนำไปสู่การสลายตัวของสารให้กลายเป็นอะตอมที่ง่ายกว่า