Індикаторніі безіндікаторние тітріметріческіе методи. Індикатори і вимоги до них.Класифікація індикаторів. Теоретичні криві титрування, їх розрахунок тавикористання для вибору індикатора
Заспособом встановлення КТТ (МЕ) розрізняють безіндікаторние і індикаторнітітріметріческіе методи . У безіндікаторних методахкінець реакції титрування встановлюють за зовнішнім аналітичному ефекту(Сигналом), зумовленого хімічним взаємодією визначається речовинититранту при концентраціях відповідних МЕ.
Зовнішнійефект може полягати у зміні, виникненні абозникненні забарвлення Тітруемая розчину, освіті або розчиненнімалорастворимого з'єднання і багато іншого. Наприклад, приперманганатометріческом титруванні відновників в кислому середовищі МЕ визначаютьпо зміні безбарвної забарвлення аналізованого розчину на рожеву від однієїнадлишкової краплі робочого розчину КМnО 4 . Цей зовнішній ефектпояснюється тим, що в МЕ окислювально-відновна реакція закінчилася,тому додані з надлишком титранту червоно-фіолетові іони МnО 4 - ,не відновлюючи до безбарвних Мn 2 + , забарвлюють Тітруемая розчинв рожевий колір. Перевагою безіндікаторних методів є те, що у них МЕзбігається з КТТ.
Однакв більшості випадків закінчення реакції титрування не супроводжується зовнішнімефектом. Для реєстрації МЕ (КТТ) в таких титрування використовують речовиниіндикатори (покажчики ), претерпевающие-яке легкопомітне зміна (зміна забарвлення, люминисценция, випадання в осад) призміні концентрації одного з компонентів у розчині.
тітріметріческіеметоди, що використовують індикатори, називають індикаторними. Віндикаторних методах МЕ може не збігатися з КТТ, так як індикатор можезмінити забарвлення не точно в МЕ, а до або після цього моменту, що призводить доіндикаторної похибки методу.
Індикаторповинен реагувати з визначальним речовиною А чи речовиною титранту В при їхконцентраціях, близьких до МЕ (в ідеалі відповідних МЕ). Ця вториннареакція повинна протікати тільки тоді, коли основна реакція між А і В вже пройшла майже повністю (в ідеалі до кінця). Наприклад, якщо індикатор Indреагує з В , то при титруванні протікають наступні реакції:
А+ В АВ - основна реакція
В+ Ind ВInd - вторинна реакція
Необхідно,щоб властивості ВInd значно відрізнялися від властивостей Ind, крім того,візуально повинні бути помітні настільки малі кількості ВInd, щоб витрататитранту В на освіту ВInd був не відчутний. Константа рівноваги вторинноїреакції повинна мати таку величину, щоб поблизу МЕ зміна концентрації Впризводило до різкої зміни співвідношення пЃ› в пЃќ/пЃ› Ind пЃќ.Остання умова легко здійсненно при достатньо великих концентраціяхтитранту (зазвичай з (1/z В) не менше 0,1 моль/дм 3 ).
Затехніці застосування розрізняють внутрішні і зовнішні індикатори.Більш поширені внутрішні індикатори безпосередньо вводять в Тітруемаярозчин. Зовнішні індикатори застосовують тоді, коли не можна використовувативнутрішні. За допомогою зовнішніх індикаторів повноту оттітрованія перевіряють упробах (краплях), послідовно відбираються з Тітруемая розчину на годинниковескло або порцелянову платівку.
Заоборотності виникнення або зникненнязовнішнього ефекту реакції розрізняють оборотні і незворотні індикатори. Оборотні індикатори - це сполуки, здатні існувати вдвох або більше формах, причому перехід однієї форми в іншу звернемо. Більшістьвідомих індикаторів відносяться до цього типу. Наприклад, індикатор метиловийпомаранчевий забарвлений в жовтий колір у лужному середовищі, а в кислому - в червоний.Перехід жовтої форми в червону може відбуватися будь-яке число разів залежновід зміни рН розчину, тобто в залежності від нестачі або надлишку введеноготитранту або визначуваної речовини.
Необоротнііндикатори - це сполуки, які руйнуються при введенні надлишку реагентуі забарвлення яких не відновлюється додаванням аналізованого розчину. Тойж метиловий оранжевий може бути прикладом незворотного індикатора вокисно-встанови-тільних реакціях. Одна надлишкова крапля титрантуокислювача необоротно знебарвлює індикатор. Незворотні індикатори меншзручні і застосовуються рідко.
Індикаторирозрізняють за типом реакції титрування , для реєстраціїзакінчення якої їх застосовують.
Кислотно-основні індикатори - це забарвлені органічні сполуки, існуючі в двохформах, в залежності від рН розчину. Найчастіше обидві форми розрізняються по забарвленню,це так звані двокольорові індикатори (лакмус, метиловийчервоний, метиловий оранжевий, тимолфталеїном та ін.) Рідше застосовують одноколірні індикатори, у яких забарвлена ​​тільки одна форма, як у фенолфталеїну(Безбарвний в кислому середовищі, а при рН п‚і 9 - малиновий).
Окислювально-відновні(Редокс-, оксред-) індикатори - це органічніз'єднання, зміни забарвлення яких пов'язане з окисно-відновним(Оксред-, редокс-) потенціалом Е Тітруемая розчину. Наприклад, дифеніламінзмінює забарвлення з безбарвною на фіолетову при Е 0 = 0,76 В.
Металлоіндікатори(Металлохромние) використовують в комплексонометричнийтитруванні. Це органічні барвники, які утворюють забарвлені комплекси зіонами металів. Барвник і його комплекс різняться по фарбуванню. Надлишоктитранту руйнує комплекс, в результаті барвник виділяється в вільному виглядіі забарвлює розчин в свій колір в КТТ (МЕ).
осаджувальної індикатори призводять до утворення осаду з надлишком титранту. Прикладом такогоіндикатора може служити До 2 СrО 4 , що додається у виглядідекількох крапель до розчину хлориду, Тітруемая розчином АgNО 3 . Аg + -іониосаджують як Cl - , так і CrO 4 2 - , але оскількирозчинність AgCl значно менше Ag 2 CrO 4 , то хроматсрібла не осаджується поки не будуть пов'язані всі хлорид-іони. МЕ визначається замоменту, коли чисто-білий осад AgCl приймає цегляний відтінок Ag 2 CrO 4 від однієї надлишкової краплі титранту.
У адсорбційних індикаторів зміна забарвлення пов'язане з адсорбцієюїх іонів на поверхні осаду. Наприклад, при титруванні Cl - або I - розчином AgNO 3 в якості індикатора використовують слабку органічнукислоту еозин, чиї аніони додають неоттірованному розчину рожеве забарвлення.Утворений осад AgCl (або AgI) адсорбує знаходяться в надлишку іони Cl - (Або I - ), заряджаючись негативно, що перешкоджає виділенню іонівеозину на осаді. Після настання МЕ поверхню осаду заряджаєтьсяпозитивно надлишковими Ag + -іонами. В результаті цього наповерхні висаждаются аніони еозину, забарвлюючи осад у червоно-фіолетовийколір.
Осадільниеі адсорбційні індикатори використовують в седіметріі.
Длятитрування митних та забарвлених розчинів, коли перехід забарвлення цветопеременнихіндикаторів невиразний, застосовують люмінісцентні і хемілюмінісцентние індикатори. Люмінесцентні (наприклад, еозин, родамін 6Ж, хінін та ін) приосвітленні Тітруемая розчину УФ-випромінюванням викликають зміну кольору йогосвітіння (люминисценции) в МЕ незалежно від ступеня забарвлення або прозоростірозчину. Дія хемілюмінісцентних індикаторів засноване на виникненні абозникненні випромінювання видимого світла при певному значенні рН середовища зарахунок виділення енергії хімічної реакції (люмінол, сідоксен та ін.)
Розрізняють специфічні , індивідуальні , змішані ...
