str025 (4)

47

Analiza ilościowa - metody wagowe

ĆWICZENIE NR 6

ANALIZA ILOŚCIOWA - METODY WAGOWE

1.    WPROWADZENIE

Do grupy analiz wagowych zaliczamy wszystkie te metody analityczne, w których do oznaczania składnika wykorzystuje się bezpośrednio lub pośrednio wagowe określenie ilości substancji. Najbardziej typowym rodzajem analizy wagowej jest wydzielenie oznaczanego składnika w postaci trudnorozpuszczalnego związku za pomocą odczynnika strącającego. Inne typy analizy wagowej (grawimetrycznej) to:    OWt s « 'TrIV A i ja u i f oA6ou<

elektrochemiczne osadzanie metali na elektrodach;

określanie składu poprzez pomiar zmiany masy układu na skutek usuwania z niego określonego składnika w wyniku np. ogrzewania, przeprowadzania reakcji chemicznej (analiza ilości wody krystalicznej lub Si0₂ w wyniku reakcji z kwasem fluorowodorowym);

analiza termiczna tzn. analiza składu na podstawie charakterystyki zmian masy próbki poddawanej w sposób programowy ogrzewaniu, chłodzeniu lub wygrzewaniu w stałej temperaturze lub na podstawie efektów cieplnych towarzyszących zachodzącym przemianom chemicznym lub fizycznym.

2.    WYTRACANIE OSADÓW

Metody wagowe oznaczania zawartości składników polegają na ich wytrąceniu w postaci osadu. Istotna rolę odgrywają tu związki charakteryzujące się niską rozpuszczalnością (należy pamiętać, że nie ma substancji całkowicie nierozpuszczalnych).

Roztwór, który pozostaje w równowadze z rozpuszczoną substancję w danej temperaturze nazywa się roztworem nasyconym (z pewnym uproszczeniem możemy powiedzieć, że roztwór nasycony to taki roztwór, w którym nie rozpuści się więcej danej substancji). Ilości potrzebne do osiągnięcia przez roztwór stanu nasycenia w dowolnej temperaturze są bardzo różne i tym mniejsze, im trudniej rozpuszczalna jest substancja.

W przypadku trudno rozpuszczalnej soli ta jej część, która uległa rozpuszczeniu w wodzie, jest zdysocjowana na jony, a więc w roztworze nasyconym istnieje stan równowagi między osadem w fazie stałej a jonami, które z niego powstają w fazie ciekłej.

W roztworze nasyconym trudno rozpuszczalnej substancji chemicznej iloczyn stężeń jonów, na które ta sól się rozpada jest w danej temperaturze wielkością stałą.

Wielkość ta nazywa się iloczynem rozpuszczalności i oznacza literą Jr.

Ogólnie dla substancji M_nX_m dysocjującej zgodnie z równowaga:

M„X„ t=t nM^m+ + mX-iloczyn rozpuszczalności wyraża się równaniem:

Kjc_m = T [X”"]”

gdzie M“⁺ - kation metalu;

X“' - anion;

n, m - liczby całkowite.

W konkretnym przypadku np. osadu chromianu srebra (Ag₂Cr0₄) dysocjującego zgodnie z równaniem:

Ag₂Cr0₄ t==t 2Ag⁺ + Cr0₄²-iloczyn rozpuszczalności wyraża się równaniem:

JWcro. = t4?T \CrO; \

Obliczenia związane z reakcjami wytrącania trudno rozpuszczalnego osadu, a więc np. obliczanie rozpuszczalności substancji, ustalanie warunków wytracania czy rozpuszczania osadów, mają duże znaczenie w analizie chemicznej, zarówno jakościowej jak i ilościowej.