стехиометричности или точкой эквивалентности (ТЭ). Для экспериментального установления конечной точки титрования (КТТ), по возможности наиболее близкой к теоретической ТЭ, используют изменение окраски индикатора или какого-либо физического свойства раствора.
К химической реакции титрования предъявляются следующие требования:
1) строгая стехиометричность, отсутствие побочных реакций;
2) высокая скорость;
3) практическая необратимость (Кр > 107), обеспечивающая количественное превращение реагирующих веществ в продукты реакции;
4) наличие подходящего индикатора или другого способа фиксирования ТЭ.
Метод прямого титрования. В этом случае определяемый ион титруют раствором реагента (или наоборот).
Метод замещения. Этот метод применяют тогда, когда по тем или иным причинам трудно определить точку эквивалентности, например при работе с неустойчивыми веществами и т. п. Так, при определении Cr2+, который легко окисляется кислородом воздуха и который при непосредственном титровании окислителем определить трудно, поступают следующим образом: к определенному •объему соли хрома(II) прибавляют избыток титрованного раствора соли железа (III), происходит реакция:
Cr2++ Fe3+ —V Cr3++ Fe2+
В результате реакции образуется эквивалентное содержанию Cr2+ количество Fe2+, титрование которого окислителями не встречает затруднений. Таким образом, Cr2+ замещают на Fe2+, которое оттитровывают, и тем самым определяют содержание Cr2+.
Метод обратного титрования (титрование по остатку). Этот метод применяют, когда нет подходящего индикатора или когда основная реакция протекает не очень быстро. Например, для
определения CaCO3 навеску вещества обрабатывают избытком титрованного раствора соляной кислоты:
CaCO3+ 2H+ —> Ca2++ H2O + C02f
Оставшуюся после реакции HCI титруют раствором щелочи и тем самым определяют ее количество, не вошедшее в реакцию с CaCO3. Зная взятое количество HCl, рассчитывают содержание CaCO3 в пробе.
Метод кислотно-основного титрования (нейтрализации). Сюда относятся определения, основанные на взаимодействии кислот и оснований, т.е. на реакции нейтрализации:
H++ ОН" ч=* H2O
Методом кислотно-основного титрования (нейтрализации) определяют количество кислот (алкалиметрия) или оснований (ациди-метрия) в данном растворе, количество солей слабых кислот и слабых оснований, а также веществ, которые реагируют с этими солями. Применение неводных растворителей (спирты, ацетон и т. п.) позволило расширить круг веществ, которые можно определять данным методом.
Методы осаждения и комплексообразования. Сюда относятся титриметрические определения, основанные на осаждении того или иного иона в виде малорастворимого соединения или связывания его в малодиссоциированный комплекс. Например, аргенто-метрия, которая применяется для количественного определения галогенидов или серебра и основана на реакциях осаждения гало-генидов серебра:
Ag+ + X" —> AgX|
(где X—Cl-, Br-, I-, SCN-) или фторометрия, основанная на реакциях комплексообразования, в которых лигандом является F_-hoh.
Методы окисления — восстановления (редоксиметрия). Эти методы основаны на реакциях окисления и восстановления. Их называют обычно по применяемому титрованному раствору реагента, например:
перманганатометрия, в которой используются реакции окисления перманганатом калия KMnO4;
иодометрия, в которой используются реакции окисления иодом или восстановления 1_-ионами;
бихроматометрия, в которой используются реакции окисления бихроматом калия К2СГ2О7;
броматометрия, в которой используются реакции окисления броматом калия КВЮз.
К методам окисления — восстановления относятся также цери-
метрия (окисление Се4+-ионами), ванадатометрия (окисление VO3-ионами), титанометрия (восстановление Т13+-ионами). По способу титрования различают следующие методы.
Следующие требования:
1. Реакция должна протекать по строго определенному стехиометрическому уравнению, побочные реакции должны быть исключены. .
2. Реакция должна протекать количественно. Это зна¬чит, что константа равновесия реакции должна быть доста¬точно большой и, следовательно, погрешность из-за незавер¬шенности реакции будет минимальна — степень полноты про¬текания реакции в момент эквивалентности должна быть не менее 99,9%.
3. Реакция должна протекать быстро, чтобы в любой мо¬мент титрования состояние равновесия наступало практи¬чески мгновенно.
