2012-03-15
Analiza miareczkowa  pojęcia ogólne.
Analiza miareczkowa (analiza objętościowa) polega na oznaczaniu
substancji badanej w roztworze za pomocą dodawania małych porcji
roztworu odczynnika (titranta) o dokładnie znanym stężeniu (mianie).
Obliczenia zawartości oznaczanej substancji dokonuje się na podstawie
zmierzonej objętości roztworu miareczkującego w oparciu o równanie
reakcji.
http://www.youtube.com/watch?v=9DkB82xLvNE&feature=related
1
2012-03-15
Podstawowe pojęcia używane w analizie miareczkowej:
Miano roztworu - jest to liczba gramów substancji rozpuszczonej,
znajdująca się w 1 ml roztworu lub liczba gramów substancji oznaczanej
reagujÄ…ca z 1 ml danego roztworu mianowanego. Jednostka miana to
g/ml.
Roztwór mianowany - roztwór o dokładnie znanym stężeniu.
Titrant - roztwór miareczkujący o dokładnie znanym stężeniu.
Substancja wzorcowa, substancja podstawowa substancja o dużym stopniu
czystości, dokładnie określonym składzie, reagująca w określonych
warunkach wg jednego określonego równania reakcji; stosowana w chemii
analizie miareczkowej do sporządzania roztworów o ściśle określonym
stężeniu lub mianie oraz do ustalania stężenia lub miana innych roztworów.
Reakcja stosowana przy miareczkowaniu powinna:
" przebiegać szybko i ilościowo zgodnie z określonym, dobrze znanym
równaniem
" wprowadzany odczynnik nie może wchodzić w reakcję z innymi
substancjami występującymi w roztworze
" posiadać odpowiedni wskaz
nik umożliwiający określenie końca
miareczkowania.
2
2012-03-15
3
2012-03-15
Punkt równoważnikowy (PR, punkt nasycenia równoważnikowego) 
punkt miareczkowania, w którym została doprowadzona taka ilość
titranta, która jest równoważna chemicznie ilości substancji oznaczanej.
HCl + NaOH NaCl + H2O

1 mol kwasu solnego reaguje z 1 molem wodorotlenku sodowego.
Po zmieszaniu stechiometrycznych ilości mocnego kwasu i mocnej zasady otrzyma się
formalnie roztwór soli oraz wodę. Sól która powstała w reakcji mocnego kwasu i mocnej
zasady nie ulega hydrolizie. Odczyn roztworu jest obojętny (pH = 7)
Punkt końcowy miareczkowania (PK) - punkt, w którym za pomocą
metod instrumentalnych lub zmiany barwy wskaz
nika można
zaobserwować punkt równoważnikowy (koniec miareczkowania). Punkt
końcowy powinien pokrywać się z punktem równoważnikowym
Wskaz
niki kwasowo-zasadowe
Przebieg zobojętnienia kwasu przez zasadę lub odwrotnie obserwuje się wizualnie przez
zastosowanie odpowiednio dobranego wskaz
nika (indykatora), którego zmiana barwy
wskazuje na zakończenie reakcji.
Wskaz
nikami sÄ… substancje ulegajÄ…ce przemianom lub modyfikacjom strukturalnym w
pewnym obszarze stężenia jonów H+ (H3O+). Z przemianami tymi związana jest zmiana
barwy wskaz
nika.
Aby dana substancja mogła być dobrym wskaz
nikiem, musi spełniać następujące
warunki:
" zmiana barwy musi zachodzić ostro i zmieniona barwa musi kontrastować
z pierwotnÄ…
" zmiana barwy musi występować w wąskim zakresie zmian wartości pH, przy czym
zakres ten musi obejmować stan kiedy reagenty występują w ilościach
stechiometrycznych
Na rysunku podano obszary pH odpowiadające przejściom barwnym kilku najczęściej
używanych wskaz
ników.
4
2012-03-15
Na podstawie wcześniej opisanego procesu zobojętnienia wiemy, że w zależności od mocy
kwasu i zasady moment kiedy reagenty przereagują w ilościach stechiometrycznych
występuje przy różnych pH. I tak;
" dla reakcji mocnego kwasu z mocnÄ… zasadÄ… - pH = 7
" dla reakcji słabego kwasu i mocnej zasady - pH > 7
" dla reakcji mocnego kwasu i słabej zasady - pH < 7
" dla reakcji słabego kwasu i słabej zasady - 7 > pH > 7 (w zależności od tego, który z
substratów przeważa)
Błąd miareczkowania - różnica między punktem końcowym a punktem
równoważnikowym.
Powinno się tak dobrać wskaz
nik lub metodÄ™ instrumentalnÄ…,
by błąd miareczkowania był nie większy niż 0,05-0,1 %. W przypadku,
gdy PK znajduje się za PR, otrzymujemy za duże wyniki (błąd dodatni), w
przeciwnym przypadku wyniki są za małe (błąd ujemny).
5
2012-03-15
Wskaz
niki (indykatory) przy użyciu barwnej skali wzorcowej jako pierwsze
posłużyły do wyznaczania doświadczalnie wartości pH.
Są to związki chemiczne o dość skomplikowanej budowie a ich przykłady to:
fenoloftaleina, oranż metylowy.
Ogólnie przedstawia się je za pomocą następujących wzorów ogólnych:
H-R  gdy wskaz
nik jest słabym kwasem,
R-OH  gdy wskaz
nik jest słabą zasadą
Po wprowadzeniu danego wskaz
nika do roztworu wodnego, następuje jego
częściowa dysocjacja i ustala się stan równowagi chemicznej pomiędzy
czÄ…steczkami i jonami.
W przypadku oranżu metylowego anion R- nadaje roztworowi barwę żółtą,
a niezdysocjowane czÄ…steczki HR, barwÄ™ czerwonÄ…
Krzywa miareczkowania  graficzny sposób przedstawienia przebiegu
procesu miareczkowania. W układzie współrzędnych na osi odciętych
przedstawia się objętość titranta (ml) lub % zmiareczkowania, natomiast na
osi rzędnych wartości liczbowe parametru odpowiadającego stężeniu
substancji oznaczanej.
Miareczkowanie mocnego kwasu mocną zasadą Miareczkowanie słabego kwasu mocną zasadą
6
2012-03-15
Miareczkowanie słabych zasad mocnym kwasem Miareczkowanie słabego kwasu słabą zasadą
7
2012-03-15
Ile cm3 40 % roztworu NaOH o gÄ™stoÅ›ci 1,44 g·cm-3 nale\
y zu\
yć
w celu przygotowania 1,50 dm3 roztworu o stÄ™\
eniu 0,20 mol·dm-3
8