Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Броматометрия и бромометрия




 

Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде. При восста­новлении бромат переходит в бромид:

 

ВrО-3 + 6Н+ + 6ē →Вr- + 3Н2О.

 

Стандартным раствором служит 0,1 н. раствор бромата калия. Этот раствор готовят по точной навеске чистого, перекристаллизованного бромата калия и высушенного при 150 °С бромата калия. Как видно из уравнения, фак­тор эквивалентности (fэкв) равен 1/6, тогда его молярная масса эквивалента равна 1/6 молярной массы:

 

М(1/6КВrО3) = 167,00 / 6 =27,83 г/моль.

 

Водные растворы бромата калия устойчивы, они не из­меняют свою концентрацию в течение длительного времени (около 6 мес). Для проверки концентрации приготовленно­го раствора бромата калия используют метод йодометрии. С этой целью к раствору приливают раствор йодида калия и выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия.

При титровании броматом калия первая лишняя капля бромата вступает в реакцию с образующимся в растворе бромидом. Выделяется свободный бром, который может быть обнаружен по появлению желтой окраски:

 

BrO-3 + 5Вr- + 6Н+ → 3Вr2 + 3Н2О.

 

Однако без использования индикаторов эквивалентную точку нельзя зафиксировать достаточно точно. Поэтому для определения конца титрования применяют азоиндикаторы, например метиловый красный или метиловый оран­жевый. При достижении эквивалентной точки эти индика­торы окисляются выделившимся бромом и разрушаются: цвет раствора из красного переходит в бледно-желтый. Пе­реход окраски связан с разрушением индикатора, поэтому этот процесс необратим. При быстром добавлении бромата калия окраска может исчезнуть раньше достижения точки эквивалентности. В этом случае рекомендуется к концу ти­трования добавлять еще несколько капель индикатора и проводить осторожное добавление окислителя.

Для увеличения скорости реакции титрование брома­том проводят при нагревании раствора до 80 °С.

Броматометрию применяют для определения мышь­яка (III), сурьмы (III), железа (III), пероксида водорода и др. Броматометрию используют также в анализе органи­ческих соединений. Броматом можно непосредственно ти­тровать тиомочевину, тиоэфиры, щавелевую кислоту и другие соединения.

Бромометрия, или бромат - бромидный метод основан на окислении восстановителей свободным бромом:

 

Вr2 + 2ē ↔ 2Вr -.

 

Некоторые вещества непосредственно не реагируют с броматом, но количественно реагируют с бромом. При до­бавлении избытка бромида и кислоты к определенному ко­личеству раствора бромата калия с точно известной кон­центрацией выделяется эквивалентное количество брома:

 

КВrО3 + 5КВг + 6НС1 = ЗВг2 + 6КС1 + ЗН2О.

 

Таким образом может быть получен раствор брома точ­но определенной концентрации. Выделившийся бром вступает в реакцию бромирования со многими органическими веществами, особенно с теми, которые содержат в своем составе одну или несколько фенольных групп: фенол, резорцин, тимол, салициловая кислота и др. Напри­мер, при бромировании фенола количественно образуется трибромфенол и бромоводородная кислота:

 

При бромометрическом определении применяют раз­личные способы титрования: прямое, косвенное и обратное.

В случае определения фенола к анализируемому рас­твору добавляют бромид калия и хлороводородную кисло­ту и титруют 0,1000 н. раствором бромата калия в присут­ствии метилового оранжевого. Для определения фенола и резорцина в фармацевтическом анализе используется ме­тод заместительного титрования. К раствору анализируе­мого вещества добавляется определенный объем раствора КВrО3, КВr и НСl. Смесь оставляют на 10 мин. За это вре­мя происходит реакция бромирования вещества выделив­шимся свободным бромом. Избыток не прореагировавше­го брома определяют, добавляя к смеси раствор KI. Бром количественно вытесняет йод из KI. Выделившийся йод титруют раствором Na2S2O3.

Таким образом, при определении фенолов (например, резорцина) протекают четыре химические реакции:

 

1) КВrО3 + 5КВr + 6НСl = 3Вr2 + 6Сl + 3H2O

 

 

2)

 

3) 2KI + Вr2 = I2 + 2КВr;

4) I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6.

 

Метод используется также для определения многих ионов металлов (магния, алюминия, меди, кадмия) в при­сутствии 8-оксихинолина.

 

Лабораторная работа. Определение содержания резор­цина в растворе.

Цель. Приобрести навыки количественного определе­ния резорцина в препарате методом заместительного тит­рования.

Оборудование. Мерная колба, колбы конические для титрования, пипетки, бюретка.

Реактивы. Резорцин, рабочие растворы бромата калия и тиосульфата натрия, раствор крахмала с его массовой долей 0,5 %, 3 н. раствор хлороводородной кислоты, бро­мид и йодид калия.

Выполнение эксперимента. Около 400 мг резорцина (точная навеска) растворяют в мерной колбе вмести­мостью 500 мл с притертой пробкой. Раствор тщатель­но перемешивают. С помощью пипетки Мора 20 мл по­лученного раствора помещают в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 200 мл, добавляют с помощью пипетки Мора 25 мл 0,1 н. раствора бромата калия, 1 г бромида калия и 15 мл 3 н. раствора соля­ной кислоты ( с помощью мерного цилиндра). Закрыва­ют колбу пробкой, раствор перемешивают в течение 1 мин и оставляют в темном месте на 5 мин. После этого к смеси добавляют 0,5 г йодида калия, перемешивают, снова оставляют на 5 мин и титруют раствором тио­сульфата натрия (0,1000 моль/л) до светло-желтой (со­ломенной) окраски раствора, добавляют 1 мл крахмала и продолжают титровать медленно до исчезновения си­ней окраски..

Параллельно проводят контрольный опыт. В кониче­скую колбу с притертой пробкой вносят 20 мл дистилли­рованной воды и далее добавляют все реактивы в той же последовательности, как в основном опыте. Полученный раствор титруют также раствором тиосульфта на­трия, соблюдая те же условия титрования, как в основ­ном опыте.

Обработка результатов эксперимента. Содержание ре­зорцина в навеске вычисляют следующим образом.

1. Рассчитывают массу добавленного бромата калия КВrО3:

 

m(KBrO3) = Т(КВrО3) • V(КВrО3) =

= C(l/6KBrO3) • M(l/6KBrO3) • V(KBrO3) 1000

 

2. Рассчитывают массу брома, выделившегося после реакции КВrО3 с КВr:

m'(Br2) = m(KBrO3) • 3M(BrO2)

М(КВrО3)

 

где 3М(Вr2) - три моля выделившегося молекулярного брома после реакции бромата калия с бромидом калия.

3. Рассчитывают массу непрореагировавшего брома по результатам титрования:

 

m"(Br2) = TNa2s2o3/Br2 • VNa2s2o3 = C(Na2S2O3) • M(1/2Br2) • VNa2s2o3 ,

 

где VNa2s2o3 - объем раствора тиосульфата натрия, равный раз­ности между объемами растворов тиосульфата натрия, по­шедшего на титрование в основном и контрольном опытах.

4. Рассчитывают массу брома, которая прореагирует с резорцином:

 

m(Br2) = m'(Br2) - m"(Br2).

 

5. Рассчитывают массу резорцина в 20 мл взятого рас­твора по уравнению, согласно которому при бромировании 1 моль резорцина взаимодействует с 3 молями брома:

 

m(рез.) = M(рез.) • т(Вr2)

3М(Вr2)

 

где М(рез.) - молярная масса резорцина, равная 110,11 г/моль.

 

6. Учитывая, что масса резорцина в 500 мл раствора равна массе резорцина в навеске, определяют массовую юлю резорцина в навеске:

 

ω% = m(рез.) • 25 •100%.

m(нав.)

 

Делают вывод о содержании резорцина в проанализи­рованном препарате и о качестве препарата.

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 5010. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия