Комплексонометрическое титрование

 

Задачи

Вопросы

 

Задачи

1. Постройте кривую титрования 50,00 мл 0,0150 М раствора Fe(III) 0,0300 М раствором ЭДТА в буферном растворе при рН 7,00. Рассчитайте pFeдо и после добавления 10,00; 20,00; 25,00; 26,00; 30,00 мл титранта.

2. Постройте кривую титрования 25,00 мл 0,0400 М раствора Со(П) 0,0500 М раствором ЭДТА при рН 9,00, создаваемом аммиачным буферным раствором. Считая, что концентрация аммиака постоянна и равна 0,0400 М, рассчитайте рСо до и после добавления 5,00; 10,00; 20,00; 25,00; 35,00 мл титранта.

3. Рассчитайте условные константы устойчивости комплексов Меди (II) и алюминия (III) с ЭДТА при рН 8,00 в присутствии лиганда — ацетилацетона. Концентрации меди и алюминия равны. Можно ли в этих условиях титровать медь (II) раствором ЭДТА

в присутствии алюминия (III)? Изобразите кривые титрования на одном рисунке. (0^=3-10~13; aCll=310~9). Ответ: lg/?Aiy=l,3; lgj8buY=8,O.

4. Возможно ли (и, если возможно, то в какой области рН) комплексонометрическое титрование алюминия по методу замещения с использованием комплексоната магния и индикатора эриохрома черного?

5. Возможно ли определение никеля в присутствии кальция (и наоборот) титрованием ЭДТА при рН 5,00? Нарисуйте кривые титрования.

6. Можно ли титровать Cd(II) раствором ЭДТА при рН 6,00 в растворе, содержащем 0,0100 М Cdl|~ и 0,1000 М свободного I? Ответ: #иу=2,60 ■ 109.

7. Титруют 0,0100 М раствор цинка 0,0100 М раствором ЭДТА при рН 6,00. Рассчитайте /J^dпри рН 6,00, если в точке эквивалентности [Znlnd]=[lnd]. Ответ: 1,20 ■ 107.

8. Титруют 0,1000 М раствор Cd(NO3)2 в 0,5000 М NH30,1000 М раствором ЭДТА. Рассчитайте условную константу устойчивости комплекса с подходящим индикатором, если известно, что изменение окраски раствора становится заметным при соотношении концентраций комплекса металл-индикатор и несвязанного индикатора 10:1. Ответ: 7Д0 106.

9. Титруют 0,0100 М раствор кальция (II) 0,0100 М раствором ЭДТА при рН 10,00 (/?bav=3,70-1010). Рассчитайте /^„а при рН 10,00, если в точке эквивалентности Calndи Indприсутствуют в равных концентрациях. Ответ: 1,80 • 10б.

10. Рассчитайте соотношение [Mglnd]/[lnd] в точке эквивалентности при титровании 0,0100 М раствора магния 0,0100 М раствором ЭДТА при рН 9,00 (lg^Mgind=4,70). Ответ: 0,72.

11. Титруют 0,0200 М раствор металла М 0,0200 М раствором ЭДТА при рН 5,00 в присутствии лиганда L, образующего комплекс ML. Рассчитайте рМ в точке эквивалентности (/?му=2,86-1020, 0ш.=1,ОО-1О5, cL=0,1000 M). Ответ: рМ=10,00.

12. На титрование 50,00 мл жесткой воды в аммиачном буферном растворе в присутствии индикатора арсеназо Iизрасходовано 13,00 мл 0,0100 М ЭДТА. На титрование такой же аликвоты после добавления избытка NaOH в присутствии индикатора калыдеина израсходовано 10,00 мл 0,0100 М раствора ЭДТА. Определите: а) молярные концентрации кальция и магния в этой воде; б) общую жесткость воды, выразив в мг/л СаСО3. Мол. масса (СаСО3) 100,19. Ответ: а) са,=2,00-10~3 М; cMg=l,00' 10~3 М; б) 300,3 мг/л.

13. К подкисленному раствору, полученному растворением навески образца массой 0,5051 г, содержащего основной карбонат висмута, добавили избыток 0,0500 М раствора ЭДТА, равный

20,00 мл. После доведения рН до 9,30 избыток ЭДТА оттитровали 0,0500 М сульфатом цинка в присутствии эриохрома черного Т. Рассчитайте массовую долю висмута (%), если на титрование ЭДТА израсходовано 9,20 мл сульфата цинка. Мол. масса (Bi) 208,98. Ответ: 22,34%.

14. Ионы серебра, содержавшиеся в 25,00 мл пробы, связали в цианидный комплекс, добавив избыток раствора Ni(CN)4~- На титрование выделившихся ионов никеля израсходовали 43,70 мл 0,0240 М раствора ЭДТА. Напишите уравнения реакций и рассчитайте концентрацию (г/л) серебра в растворе пробы. Мол. масса (Ag) 107,86. Ответ: 9,05 г/л.

15. К раствору, полученному после растворения навески анализируемой пробы массой 0,1500 г, содержавшей галлий (III), добавили буферный раствор с рН 10,00 и избыток MgY2~. На титрование выделившегося Mg(II) с эриохромом черным Т израсходовали 5,91 мл 0,0701 М раствора ЭДТА. Рассчитайте массовую долю (%) галлия в навеске. Назовите способ титрования и напишите уравнение реакции. Мол. масса (Ga) 69,72. Ответ: 19,25%.

16. При определении железа в пробе сточной воды объемом 200,0 мл его окислили до Fe(III), осадили аммиаком, отделили осадок от раствора и после растворения осадка в соляной кислоте оттитровали железо, израсходовав 5,14 мл 0,0050 М раствора ЭДТА. Рассчитайте общую концентрацию железа в воде. Ответ: 7,20 мг/л.

17. Сульфат, содержащийся в 1,515 г пробы, осадили методом гомогенного осаждения, добавив избыток раствора Ва ЭДТА и медленно подкислив для осаждения ионов бария. По окончании осаждения к раствору добавили буферный раствор с рН 10,00 и разбавили его до 250,0 мл. На титрование 25,00 мл прозрачного раствора потребовалось 28,70 мл стандартного 0,0154 М раствора Mg(II). Рассчитайте массовую долю (%) Na2SO410H2Oв пробе. Мол. масса (Na) 22,99; (S) 32,06; (О) 15,99. Ответ: 3,90%.

18. К 10,00 мл раствора, содержащего пиридин, добавили спиртовой раствор CdCl2. Выпавший осадок Cd(CsHsN)2Cl2отфильтровали, растворили и оттитровали 15,25 мл 0,01 М раствора ЭДТА с эриохромом черным Т в аммиачном буферном растворе. Рассчитайте концентрацию (г/л) пиридина в исходном растворе. Мол. масса пиридина 79,00. Ответ: 2,41 г/л.

19. При анализе пробы производственной сточной воды объемом 100,0 мл на содержание сульфат-ионов их осадили раствором хлорида бария. Осадок сульфата бария отфильтровали, промыли и растворили в 30,00 мл 0,0250 М раствора ЭДТА. Избыток ЭДТА оттитровали, израсходовав 15,00 мл 0,0250 М раствора хлорида магния. Рассчитайте концентрацию сульфат-ионов (мг/л) в образце. Ответ: 360,4 мг/л.

20. Мочу пациента, собранную в течение суток, разбавили до 2,00 л. После доведения рН полученного раствора до 10,00 оттитровали его аликвоту объемом 10,00 мл 26,80 мл 0,0035 М раствора ЭДТА. Из второй аликвоты раствора объемом также 10,00 мл выделили кальций в виде СаС2О4, растворили осадок в кислоте и оттитровали, израсходовав 11,60 мл раствора ЭДТА. Определите, соответствует ли найденное количество (мг) магния и кальция нормальному содержанию этих элементов в моче здоровых людей — 15 — 300 и 50 — 400 мг, соответственно. Ответ: 322 мг Са; 257 мг Mg.

21. Раствор, полученный из навески феррита состава Fe2O3-BaOмассой 0,3822 г, пропустили через ионообменную колонку для отделения железа. Полученный раствор нейтрализовали до рН 10,00 добавили к нему 25,00 мл 0,0250 М раствора ЭДТА, избыток которого затем оттитровали 20,92 мл 0,0200 М раствора MgCl2 с индикатором эриохромом черным Т. Рассчитайте массовые доли (%) оксидов в феррите. Мол. масса: (Fe) 55,85; (Ва) 137,34; (О) 15,99. Ответ: 8,30% ВаО; 91,70% Fe2O3.

22. Пробу массой 3,65 г, содержащую бромат и бромид, растворили в 250,0 мл воды. К аликвоте полученного подкисленного раствора объемом 25,00 мл добавили нитрат серебра; осадок бромида серебра отфильтровали, промыли и растворили в аммиачном растворе K2Ni(CN)4. Выделившиеся при растворении ионы никеля оттитровали, затратив 26,70 мл 0,0208 М раствора ЭДТА. В другой аликвоте исходного раствора объемом 10,00 мл бромат восстановили до бромида мышьяком(Ш); добавили нитрат серебра и на титрование ионов никеля, выделившихся в результате реакции AgBr с K2Ni(CN)4 израсходовали 21,90 мл 0,0208 М раствора ЭДТА. Рассчитайте массовые доли (%) бромида и бромата натрия в анализируемой пробе. Ответ: 31,40% NaBr; 48,30% NaBrO3.

Вопросы

1. Каким критериям должны отвечать титранты в комплексоме-трии?

2. Каковы преимущества полидентатных лигандов по сравнению с монодентатными?

3. В чем сущность метода комплексонометрии?

4. Объясните принцип действия и выбора металлоиндикатора в комплексонометрическом титровании.

5. Какие процессы и почему следует учитывать при выборе рН в комплексонометрическом титровании?

6. Какие факторы влияют на величину скачка на кривой комплексонометрического титрования? Ответ поясните графически. Выведите формулу для расчета рМ в точке эквивалентности.

7. Как зависят результаты комплексонометрического титрования от состава и рН буферного раствора?

8. Назовите два способа повышения селективности комплексонометрического титрования, приведите примеры.

9. Изобразите на одном рисунке кривые титрования 0,1000 М раствора железа(И) и 0,1000 М раствора ртути(11) 0,1000 М раствором ЭДТА при одинаковом значении рН, если /?peY'-=2,00 ■ 1014, а /?нву*-=6,00 ■ 1021. Ответ обоснуйте.

10. Изобразите на одном рисунке кривые титрования 0,1000 М раствора цинка 0,1000 М раствором ЭДТА в аммиачном буферном растворе при рН 8,00 и 10,00. Ответ обоснуйте.

11. Напишите выражения для условных констант устойчивости комплексонатов цинка и кальция в 0,1000 М растворе аммиака.

12. В каких случаях используют обратное комплексонометрическое титрование? Приведите примеры.

13. В чем суть косвенного комплексонометрического титрования? Приведите пример.,

14. Объясните сущность обратного и вытеснительного комплексонометрического титрования. В каких случаях используют эти методы?

15. Предложите способ и укажите условия комплексонометрического определения сульфат-иона. К какому виду комплексонометрического титрования он относится?

16. Как, используя условные константы устойчивости комплексонатов металлов, определить оптимальные значения рН титрования 0,0100 М раствором ЭДТА 0,0100 М растворов хлоридов кальция, магния, бария?

17. Как, используя условные константы устойчивости комплексонатов металлов, определить оптимальную концентрацию компонента буферного раствора — аммиака — при титровании 0,0100 М раствором ЭДТА 0,0100 М растворов хлорида цинка при рН 9,00, хлорида никеля при рН 11,00?

18. Как проводят комплексонометрическое определение кальция и магния при совместном присутствии?

19. В каких условиях (при каком значении рН и составе буферного раствора) следует проводить вытеснительное титрование раствором ЭДТА бария(П) в присутствии комплексоната магния?

20. В каких условиях (при каком значении рН и составе буферного раствора) возможно обратное комплексонометрическое титрование Мп(П) с использованием стандартного раствора Zn(II)?