1 ANALIZA MIARECZKOWA wykład

2 Podział analizy ilościowej w zależności od metod pomiarowych1. Analiza klasyczna (w oparciu o pomiar masy i objętości) - analiza wagowa - metody objętościowe 2. Analiza instrumentalna (oparta o pomiar zmiennej właściwości fizycznej lub fizykochemicznej układu) - metody spektroskopowe - metody elektroanalityczne - chromatografia - metody optyczne 3. Analiza śladów

3 Podział metod analitycznych w zależności od wielkości próbki analitycznejL.p. Nazwa metody Masa próbki (g) 1 Makroanaliza do 2 Mezoanaliza 3 Mikroanaliza 4 Metoda mikrogramowa

4 Etapy postępowania analitycznegoPrzygotowanie próbki Pobieranie próbki Opracowanie Wyników Walidacja Pomiar

5 Czułość, dokładność i precyzja metod analitycznychPrecyzyjne i dokładne Precyzyjne i mało dokładne Mało precyzyjne i dokładne Mało precyzyjne i mało dokładne

6 Analiza miareczkowa -Volumetria Podstawowe pojęciaokreślenie analizy miareczkowej roztwór mianowany miareczkowanie punkt równoważności - PR punkt końcowy miareczkowania – PK substancja podstawowa (wzorcowa) indykator (wskaźnik) krzywa miareczkowania

7 W analizie miareczkowej mogą znaleźć zastosowanie tylko reakcje które spełniają następujące warunki:Reakcja zachodzi szybko po dodaniu nawet małej porcji odczynnika Reakcja przebiega stechiometrycznie Istnieje możliwość zaobserwowania końca miareczkowania Inne substancje znajdujące się w roztworze nie mogą reagować z odczynnikiem użytym do miareczkowania

8 Miareczkowanie to wprowadzenie roztworu mianowanego do roztworu zawierającego oznaczaną substancję, niewielkimi porcjami tzw. miareczkami do momentu, w którym ilość dodawanego odczynnika zrównoważy ilość składnika oznaczanego. Moment ten nazywamy punktem równoważności (PR). Punktem końcowym (PK) miareczkowania nazywamy punkt, w którym kończymy miareczkowanie wskutek wyraźnej zmiany barwy wskaźnika, która zaszła w roztworze

9 Indykator czyli wskaźnik – substancja zmieniająca barwę w chwili zakończenia reakcji między oznaczaną substancją i roztworem mianowanym. Wskazuje PK miareczkowania. Przykłady; -oranż metylowy, fenoloftaleina -mureksyd, kalces Titrant – roztwór mianowany przeznaczony do miareczkowania.

10 Roztwór mianowany – to roztwór o dokładnieznanym stężeniu: molowym procentowym lub mianie (miano roztworu-titranta-jest to liczba gramów substancji rozpuszczonej znajdująca się w 1 ml tego roztworu) w g/ml lub ilością oznaczanego składnika, która reaguje z roztworem mianowanym wyrażonym liczbą do czwartego miejsca znaczącego np. 1.213 M; M; M; 0, M

11 Krzywa miareczkowania – graficzny obraz zmian zachodzących podczas miareczkowania

12 Poszczególne etapy miareczkowania na krzywej miareczkowania

13 Błąd miareczkowania – róźnica pomiędzyPR i PK Jeżeli PK następuje przed PR to błąd miareczkowania jest ujemny. Jeżeli PK następuje po PR jest dodatni Błąd miareczkowania nie powinien przekroczyć 0,05-0,1%. Minimalizacja błędu polega głównie na doborze najwłaściwszego wskaźnika Zastosowaniu odpowiedniej poprawki

14 Klasyfikacja metod miareczkowychwg zachodzącej reakcji Alkacymetria Kompleksometria Precypitometria Redoksymetria wg detekcji punktu równoważności Indykacja wzrokowa Indykacja instrumentalna (amaperometria. potencjometria, konduktometria, fotokolorymetria)

15 wg sposobu prowadzenia miareczkowaniaMiareczkowanie bezpośrednie Jest to metoda najprostsza – roztwór substancji oznaczanej miareczkuje się roztworem mianowanym odczynnika miareczkującego. Miareczkowanie odwrotne – inaczej zwane metodą odmiareczkowywania. Metoda ta wymaga użycia 2 roztworów mianowanych i stosowana jest w przypadku: (reakcji red-oks, reakcji kompleksowania) lub w przypadku niemożności doboru wskaźnika do miareczkowania bezpośredniego. Miareczkowanie podstawieniowe i pośrednie

16 Przebieg takiego miareczkowania odwrotnego jest określony: do roztworu substancji oznaczanej wprowadzamy określoną ilość roztworu mianowanego odczynnika miareczkującego (w nadmiarze), a następnie odmiareczkowujemy ten nadmiar innym roztworem miareczkującym. Właściwy indykator wykrywa punkt końcowy reakcji obu odczynników miareczkujących

17 Miareczkowanie podstawienioweNie polega ono na miareczkowaniu oznaczanego składnika, lecz substancji będącej produktem reakcji oznaczanego składnika z odpowiednim odczynnikiem. Znaczna część oznaczeń jodometrycznych jest przykładem stosowania miareczkowania podstawieniowego.

18 Miareczkowanie pośrednie jest odmianąmiareczkowania podstawieniowego. Metody te są stosowane do oznaczania np. anionu, dla którego nie ma odpowiedniego odczynnik maiareczkującego. Wytrąca się go w postaci osadu i po odsączeniu ponownie roztwarza. Miareczkowanie obejmuje oznaczenie ilości kationu związanego z oznaczanym anionem.

19 Przygotowanie i ustalenie miana titrantówMianowanie najczęściej wykonuje się metodą miareczkową, przy czym roztwór którego miano się wyznacza powinien być zawsze w biurecie! W praktyce laboratoryjnej mianowanie wykonuje się poprzez: Miareczkowanie odważek substancji wzorcowych Miareczkowanie roztworów wzorcowych

20 Wymagania stawiane substancji wzorcowej;posiada ściśle określony skład chemiczny jest łatwa do otrzymania, suszenia i przechowywania w stanie czystym nie powinna być higroskopijna, ani ulegać żadnym innym zmianom na powietrzu zawartość domieszek nie może przekraczać 0,01-0,02% jej reakcja z roztworem mianowanym musi przebiegać stechiometrycznie pożądane jej aby miała możliwie dużą masę molową

21 Błędy w analizie miareczkowej:Metodyczne np. niemożność dobrania wskaźnika tak by PK=PR Operacyjne zbyt szybkie miareczkowanie brudne naczynia miarowe -zbyt małe ilości zużywane do miareczkowania -niedokładne odczytywanie objętości -trudności w obserwowaniu zmiany barwy wskaźnika np. oranż metylowy żółta-cebulowa-pomarańczowa-różowokoralowa

22 Obliczanie zawartości substancji oznaczanej