Analytická chémia I. Iodometria. Iodometria 3/12/2018

Transcript

1 Aalytická chémia I 017/018 prof. Ig. Já Labuda, DrSc. Ústav Aalytickej chémie miestosťč. 490, 566, 379 Klapka 83 iva.spaik@stuba.sk Ak sa používa roztok I - oxidimetria I v KI I + e - I - Základá látka As O 3, 1. Na As O 3 - te sa rozpustí v NaOH As O OH - AsO H O Potom sa zeutralizuje a FF a pridá sa NaHCO 3 a zabráeie oxidácie HI vzdušým O AsO I + OH - AsO I - + H O. Na tiosíra sodý v kyslom prostredí I + S O 3 I - + S 4 O 6 1

2 . Na tiosíra sodý v kyslom prostredí I + S O 3 I - + S 4 O 6 Tiosíra ie je základou látkou - rozkladá ho CO aj O BrO I H + Br I + 3 H O IO I H + I I + 3 H O Cr O 7 +6 I H e - Cr I + 7 H O Používa sa jódová baka so zábrusom - brái stratám jódu po jeho vyteseí oxidovadlom Priame staoveia redukovadiel S + + I S 4+ + I - SO 3 + I + H O SO 4 + I - + H + S + I S + I - Ak sa používa Na S O 3 - reduktometria Na S O 3 I + S O 3 I - + S 4 O 6 KI + oxidovadlo

3 Staoveie oxidovadiel : Dusitaov, chlóru, chlóraov, peroxidu HNO + I - + H + I + NO + H O PbO + I H + Pb + + I + H O H O + I - + H + I + H O Staoveie dvojitých väzieb v orgaických látkach R 1 - CH=CH-R + I R 1 -CH(I)-CH(I)-R % jódu / m vz - jódové číslo Staoveie vody podľa K. Fischera H O+ I + SO + CH 3 OH + 3 C 5 H 5 N C 5 H 5 NH + I - + C 5 H 5 NHOSO OCH 3 Titruje sa z heda do žlta Komplexačé reakcie Reakcie, pri ktorých vzikajú komplexé zlúčeiy zlúčeiy ióu s voľými orbitálmi v elektróovom obale (tzv.cetrály ió) ačastice majúce aopak voľé elektróové páry alebo π-väzby (tzv.ligady). 3

4 Komplexačé reakcie Komplexačé reakcie Alfred Werer Profesor a ETH Zurich 1913 Nobelova cea za komplexačé zlúčeiy kovov Komplexačé reakcie G.N. Lewis Profesor a uiverzite v Berkley Kyselia je látka schopá akceptovať elektróový pár Zásada je látka schopá poskytovať elektróový pár Neutralizácia je podmieeá vzikom koordiačej väzby medzi kyseliou a zásadou 4

5 M + L ML ML + L ML ML -1 + L ML Komplexačé reakcie K 1 = Koštata stability K [ML] [M][L] [ML ] [ML][L] K = [ML ] = [ML ][L] 1 Súhrú reakciu vyjadruje celková koštata stability M + L ML β = K 1 K... K Aalyticky výzamé sú le stabilé komplexy - vysoké β [ ML ] = [ M ][ L] Výpočet zložeia komplexačej Postup pri výpočte rovovážych kocetrácií 1. Chemické rovice vytvoreie CHEMICKÉHO MODELU. Rovováže koštaty 3. Bilacie - kocetračé (matriálové) - ábojové - protóové 4. Staoveie očakávaého itervalu 5. Výpočet - približý - exaktý Výpočet zložeia komplexačej OH - H 3 O + H O M L 5

6 Výpočet zložeia komplexačej [ ML ] M + L ML β = [ M ][ L ] reaguje s OH - protoizuje Acidobázické rovováhy [ M ( OH )] = β 1 [ ] [ M β = [ M ( OH ) ] ][ OH ] [ M ] OH [ M ] = c [ ML ] M = [ M ] + [ M ( OH )] + [ M ( OH ) ] + [ M ( OH ) ] 3 3 = [ M ] 1+ β [ OH ] + β [ OH ] + β [ OH ] 1 3 = [ M ] α M ( OH ) +... { +...} Výpočet zložeia komplexačej [ ML ] M + L ML β = [ M ][ L ] reaguje s OH - protoizuje Acidobázické rovováhy K [ HL] = H [ ] [ H L] = 1 [ ] [ ] + + L H [ L] H [ L ] = c [ ML ] L = [ L] + [ HL] + [ H L] + [ H L] = [ L] 1+ K [ H ] + K [ H ] + K [ H ] H 1 H H 3 = [ L] α L ( H ) { +...} K H Výpočet zložeia komplexačej β = [ M ] α [ ML ] α M ( Y ) ML ( Y ) [ L] α L ( H ) 6

7 Výpočet zložeia komplexačej Výpočet zložeia komplexačej Chelato Vzorka + idikátor Gerold Karl Schwarzebach Profesor a ETH Zurich 7

8 Titrat Chelato I Chelato II Chelato III Chelato IV Titrat Chelato III 6-doorový ligad - vytvára s cetrálym atómom kovu chelátové kruhy S jedo- až štvormocými katiómi reaguje v pomere 1:1 Je štvorsýtou kyseliou H 4 Y = H + + H 3 Y - K 1 = H 3 Y - = H + + H Y K =, H Y = H + + HY 3- K 3 = 6, HY 3- = H + + Y 4- K 4 = 5,

9 H 4 Y H Y HY 3- Y 4- HY 3- H Y H 3 Y - Y 4- H 4 Y H 6 Y + H 5 Y + Čím mešia bude β (estabilejší komplex), tým väčšia bude [M] cm [M] = 1+ β (c c ) MY Y M pm [M] = (c M / β) 1/ pm=-log [M] c0, MV0, M c0, YVY [ M ] = V + V 0, M Y,Prid,Prid pm=-log c 0,M [M] = 1+ β MY cm (c c ) Y M pm=-log [M] 9

10 Určeie kocového bodu titrácie prístrojmi Spektrofotometria phprístrojom Metalochróme idikátory Orgaické farbivá kyslého charakteru tvoriace s kovmi komplexy Vo vode disociujú: H 4 Id - H Id 3- + H + a tvoria farebý komplex s kovom H Id 3- + M + MH Id - Titračé komplexačéčiidlo (titrat) viaže ajprv voľé ióy z roztoku Pred bodom ekvivalecie EDTA vytiahe kov s komplexu s idikátorom a te zmeí farbu MH Id - + H Y MY + H Id 3- + H + Musí platiť β(my ) > β(mh Id - ) Fukčá oblasť metalochrómeho idikátora pm = log β(mh Id - ) ± 1 ph musí zabezpečiť: - tvorbu farebého komplexu kovu s idikátorom - vysokú stabilitu komplexu ktorý je produktom titračej reakcie 10

11 Idikátor ph Murexid 8,9, 1 Cu, Ni, Co, Ca Eriochromová čiera T 9,10 Ca, Mg, Z, Cd Xyleolová oraž 7 Bi, Hg, Pb Priame: Späté: Vytláčacie: Nepriame: M+Y [MY] M+Y adb [MY]+ Y ezreag Y ezreag +M [MY] M+MgY [MY]+ Mg Mg +Y [MgY] Ca + + C O 4 CaC O 4 Rozpusteie zrazeiy Ca + + Y 4- [CaY] zrazeia 11

12 Aalýza techologických kvapalí Aalýza galvaických kúpeľov Aalýza odpadových vôd 1

13 Staoveie tvrdosti vody Celková Ca +, Mg + Prechodá HCO 3 - Merkurimetria Hg(NO 3 ) Vzorka halogeidov + idikátor (itroprusid sodý) biely zákal 13