VOLUMETRIJSKE METODE

KISELINSKO-BAZNE

KOMPLEKSOMETRIJSKE

TALOŽNE

REDOKS

------------------------------------------------------------ titraciono sredstvo (standardizacija)

- indikator

- primena

- izračunavanje

Kompleksometrijske titracije

Kompleksometrijske titracije

Metode kompleksometrijske titracije zasnivaju se na stvaranju stabilnih kompleksa u toku

titracije.

Titrant

Rastvor kompleksona, Na2H2Y 2H2O koji pri rastvaranju daje hidratisane H2Y2-

-

jone. Komplekson reaguje sa jonima metala gradeći stabilna kompleksna

jedinjenja helatnog tipa.

Standardizacija titranta

Rastvor kompleksona ima odlike primarnog standarda, posle pripremanja

rastvora nije neophodna naknadna standardizacija. Ukoliko je potrebno proveriti

koncentraciju koristi se standardni rastvor jona cinka ili magnezijuma. Za

kompleksometrijske titracije obično se priprema rastvor kompleksona

koncentracije oko 0,01 mol/dm3 (sa tačnošću od najmanje tri značajne cifre).

Titrand, Primena

Kompleksometrijske titracije koriste za određivanje jona metala (Mn+

) i ukupne tvrdoće vode.

Indikatori

Metal-indikatori, najpoznatiji su eriohromcrno T i mureksid.

Karakteristična reakcija u toku titracije:

Mn+

(aq) + H2Y2-

(aq) = MY(n - 4)+-

(aq) + 2H+(aq)

Odnos molova u toku titracije: n(Mn+

): n(H2Y2-

) = 1: 1

Osetljivost, Granica određivanja

Najmanja koncentracija koja može da se odredi kompleksometrijskom titracijom

je oko 1 mg/dm3.

Karakteristična izračunavanja

Karakteristični izrazi za izračunavanje mase i masenog udela nekog metala, na

primer bakra, određivanog kompleksometrijski u rastvorenom uzorku su:

m(Cu) = qMcV

1000

)Cu()K()K( IIIIII ;

w(Cu) = qMcV

1000

)Cu()K()K( IIIIII

u

100

m.

Kompleksometrijske titracije

Uzorak nikla mase 0,4500 g rastvoren je i titrisan rastvorom

kompleksona, KIII koncentracije 0,0100 mol/dm3. Za titraciju,

uz mureksid kao indikator, utrošeno je 34,50 cm3 rastvora

kompleksona. Izračunati maseni udeo nikla u uzorku.

Podatak: M(Ni)=58,70 g/mol

Kompleksometrijske titracije

Rešenje: Ni

2+ (aq) + H 2 Y

2 - (aq) = NiY

2 - (aq) + 2H

+ (aq)

n (Ni): n (K III ) = 1: 1

) Ni ( m = 1000

) Ni ( ) K ( ) K ( III IIl M c V

w (Ni)= 100 ) Ni (

u m

m =

u

III IIl 100

1000

) Ni ( ) K ( ) K (

m q

M c V

w (Ni) = 500 0,4

100

1000

70 , 58 50 , 34 0100 , 0 = 4,50 %

Kako je EDTA četvorobazna kiselina, njenom disocijacijom mogu nastati četiri različita anjona:

26,10p16,6p67,2p0,2p

YHYYHYHYH

4a3a2a1a

4OH3OH22

OH3

OH4

3333

K K K K

Koji će se oblici EDTA nalaziti u rastvoru, zavisiće od pH, kao što se vidi na slici IV-9, gde su prikazani molski udeli ( ) pojedinih oblika EDTA u zavisnosti od pH.

Tako se u slabo kiseloj sredini (pH = 3-6) nastajanje metal-EDTA kompleksa može prikazati

jednačinama:

a u neutralnoj ili slabo baznoj sredini (pH = 6-10) jednačinom:

odakle se vidi da prilikom nastajanja kompleksa joni metala istiskuju preostale protone iz Y4-

.

Tek pri visokom pH (većem od 10) ligand se nalazi u obliku Y4-

i reaguje prema jednačini:

Konstante stabilnosti metal-EDTA kompleksa odnose se na ovu poslednju ravnotežu u kojoj

učestvuje jon metala Mn+

i anjon Y4-

, tj.:

]Y[]M[

]MY[4n

)n4(

MYK .

)aq(MY)aq(Y)aq(M )n4(4n

;)aq(OH2)aq(MY)l(OH2)aq(YH)aq(M

;)aq(OH2)aq(MY)l(OH2)aq(YH)aq(M

;)aq(OH2)aq(MY)l(OH2)aq(YH)aq(M

322

24

322

23

32

22

22

)aq(OH)aq(MY)l(OH)aq(HY)aq(M 3)n4(

23n

Karakteristične tačke (oblasti) titracije:

• I PRE POČETKA TITRACIJE

• II TOK TITRACIJE

• III EKVIVALENTNA TAČKA

• IV POSLE EKVIVALENTNE TAČKE

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. [MgY2-] + [H

2Y

2-]

III. [MgY2-]

II. Mg2+

+ [MgY2-]

I. Mg2+

pMg

VEDTA

(cm3)

Slika III.2.2.1 pMg kriva Kriva titracije 25,00 cm3 rastvora MgCl2, koncentracije 0,01 mol/dm

3

standardnim rastvorom EDTA iste koncentracije, pH=10,00

IV za V(KIII)= 30cm3 ;

pMg =7,3

III [Mg2+] = pMg =5,5

II pMg= -log [Mg2+] za V(KIII)= 5 cm3 ; pMg = 2,2

I pMg= -log [Mg2+] pMg =2,00

Primer: Titracija magnezijum-hlorida konc. 0,01 mol/dm3 rastvorom

kompleksona III (EDTA) iste koncentracije

2HMgYYHMg 22

2

2

8

42

2

st 105][Y][Mg

][MgYK

422 YMgMgY

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. [MgY2-] + [H

2Y

2-]

III. [MgY2-]

II. Mg2+

+ [MgY2-]

I. Mg2+

pMg

VEDTA

(cm3)

Slika III.2.2.1 pMg kriva Kriva titracije 25,00 cm3 rastvora MgCl2, koncentracije 0,01 mol/dm

3

standardnim rastvorom EDTA iste koncentracije, pH=10,00

kompleksaiz

2

neproreag.

2

ukupna

2 ][Mg][Mg][Mg 0

]MgY[1 2

stK

Kd = 1/Kst

]Y[

]MgY[]Mg[

4

2

d

2 K

IV

VOLUMETRIJSKE METODE

KISELINSKO-BAZNE

KOMPLEKSOMETRIJSKE

TALOŽNE

REDOKS

------------------------------------------------------------ titraciono sredstvo (standardizacija)

- indikator

- primena

- izračunavanje

Taložne titracije

Taložne titracije

Volumetrijska određivanja, koja se zasnivaju na stvaranju teško rastvornih jedinjenja u

toku titracije, nazivaju se taložne titracije.

Titrant

Rastvor AgNO3, zbog čega se ove metode nazivaju još i argentometrijske metode

(argentum, lat.=srebro).

Standardizacija titranta

Priprema se rastvor AgNO3 koncentracije oko 0,1 mol/dm3

(sa tačnošću od

najmanje tri značajne cifre). Za standardizaciju rastvora AgNO3 u taložnim

metodama koristi se čist, bezvodni NaCl.

Titrand, Primena

Taložne titracije se koriste za određivanje anjona, najviše za određivanje

halogenid-jona: Cl-, Br

- i I

--jona, a mogu se primeniti i za određivanje CO3

2-,

CrO42-

, CN-, SCN

- i PO4

2--jona..

Indikatori

Jedinjenja koja sa viškom titracionog sredstva grade ili obojene taloge ili obojene

rastvore: K2CrO4,, FeNH4(SO4)2

Osetljivost, Granica određivanja

Najmanja koncentracija koja može da se odredi titracijom je oko 5 mg/dm3.

Karakteristična izračunavanja

Karakteristični izrazi za izračunavanje mase i masenog udela nekog anjona, na

primer Cl--jona, određivanog taložnom titracijom u rastvorenom uzorku su:

Cl-(aq) + Ag

+(aq) = AgCl(s)

n(Cl-) : n(AgNO3) = 1: 1

m(NaCl)1000

)NaCl()AgNO()AgNO( 33 McVq

w(NaCl)=u

)NaCl(

m

m100.

Taložne titracije

Taložne titracije

Od svih taložnih titracija najčešće se primenjuju Morova (Mohr) i Folhardova (Volhard) metoda za određivanje hlorid - jona.

Morova metoda se primenjuje za određivanje hlorid - jona u neutralnim i/ili sl abo alkalnim rastvorima, pri čemu se kao indikator koristi K 2 CrO 4 .

Cl - (aq) + Ag

+ (aq) = AgCl(s) reakcija titracije

beo

Ag + (aq) + CrO 4

2 - (aq) = Ag 2 CrO 4 (s) reakcija indikacije

crven

Folhardova metoda se primenjuje za određivanje hlorid - jona u jako kiselim rastvorima. Višak dodatog titranta, AgNO 3 retitriše se rastvorom NH 4 CNS ili KCNS uz indikator FeNH 4 (SO 4 ) 2 .

Cl - (aq) + Ag

+ (aq) = AgCl(s) reakcija titracije

višak beo

Ag + (aq) + SCN

- (aq) = AgSCN(s) reakcija retitracije

beo

SCN - (aq) + Fe

3+ (aq)= [Fe(SCN)]

2+ (aq) reakcija indikacije

crvena boja rastvora

Taložne titracije

Uzorak srebra mase 1,5208 g rastvoren je u HNO3. Rastvor je

neutralisan i razbažen na 250,0 cm3. Alikvotni deo od 25,00 cm3

titrisan je rastvorom NaCl koncentracije 9,91 10-2 mol/dm3, pri

čemu je utrošeno 11,35 cm3 rastvora. Izračunati maseni udeo

srebra u uzorku i titar, T(NaCl), za određivanje srebra.

Podatak: M(Ag)= 107,9 g/mol

Re šenje: Ag +

(aq) + Cl - (aq) = AgCl(s) n (Ag): n (NaCl) = 1: 1

) Ag ( m = q M c V

1000

) Ag ( ) NaCl ( ) NaCl (

w (Ag) = u

100

1000

) Ag ( ) NaCl ( ) NaCl (

m q

M c V =

5208 , 1

100 10

1000

90 , 107 10 91 , 9 35 , 11 2

= 79,80 %

T (NaCl/Ag) = ) NaCl (

) Ag (

V

m =

) NaCl (

) Ag ( ) Ag (

V

M n =

) NaCl (

) Ag ( ) NaCl (

V

M n = c (NaCl) M (Ag)

T (NaCl/Ag) = 9,91 10 - 2 107,9 = 1,07 10

- 2 g/cm

3

Ag+(aq) + Cl

-(aq) = AgCl(s)

n(Ag): n(NaCl) = 1: 1

)Ag(

)Ag(

M

m=

1000

)NaCl()NaCl( cV

T =)NaCl(

)Ag(

V

m=

1000

)Ag()NaCl( Mc=

1000

9,1071091,9 2-

= 1,07 10-5

g/cm3

TITAR

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. AgCl(s) + AgNO3

III. AgCl(s)

II. NaCl + AgCl

I. NaCl

pCl

VAgNO

3

(cm3)

pCl funkcija

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. AgCl + AgNO3

III. AgCl

II. NaCl + AgCl

I. NaClpAg

VAgNO

3

(cm3)

pAg funkcija

Slika III.2.3.1 Kriva titracije 25,00 cm3 rastvora NaCl koncentracije 0,100 mol/dm

3

standardnim rastvorom AgNO3 iste koncentracije

Taložne titracije

;

TALOŽNE TITRACIJE Primer: Titracija 25,00 cm3 natrijum-hlorida konc. 0,1 mol/dm3

rastvorom AgNO3 iste koncentracije (argentometrijska titracija)

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0

2

4

6

8

10

e.t.

IV. AgCl + AgNO3

III. AgCl

II. NaCl + AgCl

I. NaClpAg

VAgNO

3

(cm3)

pAg funkcija

Taložne titracije

mu