Metode titrimetrice (volumetrice) de analiză

Metode titrimetrice (volumetrice) de analiză. Generalităţi Noţiuni- clieie Q. ro U • Metode de analiză cantitativă • Titrimetria acido-bazică • Vase gradate • Operaţii de titrare • Parte alicotă • Sfârşitul titrării • Soluţii standard • Indicatori acido-bazici Analiza cantitativă are drept scop stabilirea proporţiei masice elementelor sau a grupelor de elemente ce constituie o substanţă sau un amestec de substanţe. În baza rezultatelor analizei cantitative, se determină raportul maselor componentelor amestecului analizat, cantităţile de substanţe în soluţie sau în amestec, compoziţia moleculară a substanţei cercetate etc. Analiza cantitativă are o mare importanţă nu numai în chimie, ci şi în multe alte domenii de activitate ale societăţii. Dezvoltarea medicinii, microbiologiei, farmacologiei, agrochimiei, industriei alimentare, geologiei, metalurgiei etc. este indisolubil legată de posibilităţile chimiei analitice şi, în special, ale analizei cantitative. Metodele analizei cantitative se împart, convenţional, în trei grupe: metode chimice, metode fizico-chimice şi metode fizice de analiză. Ultimele două grupe mai poartă denumirea de metode instrumentale de analiză. Metodele chimice de analiză cantitativă includ gravimetria, titrimetria şi analiza gazelor. Esenţa gravimetriei constă în obţinerea compuşilor puţin solubili sau volatili ai speciilor de analizat şi determinarea masei lor. Titrimetria se bazează pe măsurarea volumelor soluţiilor substanţelor reactante, modalitatea de interacţiune şi concentraţia uneia dintre care sunt cunoscute. Producerea bunurilor materiale şi tehnologiile contemporane din toate domeniile activităţii umane necesită organizarea unui control analitic riguros al calităţii materiei prime şi al produselor finite, caracterizat de o exactitate înaltă a rezultatelor şi de o durată mică arcini imediate Daţi exemple de aplicări ale analizei cantitative în diverse domenii de producţie. 7.1. Schema 7.1. Clasificarea metodelor de analiza cantitativa 159 Metode chimice gravimetrice -► titrimetrice Metode de analiză cantitativă I Metode fizico-chimice optice -► electrochimice -► analiza gazelor -► cromatografice Metode fizice spectrale -► termogravimetrice -► refractometrice pentru obţinerea acestora. Cunoaşterea la timp a parametrilor compoziţiei produselor, fie chiar cu o precizie nu prea înaltă, permite efectuarea unor modificări operative în procesele tehnologice de producere în scopul menţinerii calităţii producţiei în parametrii prevăzuţi de documentaţia normativă. În industria alimentară, metalurgică, farmaceutică, chimică ş.a., durata realizării analizei chimice are importanţă primordială şi reducerea ei este una dintre cerinţele principale înaintate faţă de metodele de analiză utilizate. Deseori, cele mai exacte rezultate ale analizei cantitative devin inutile, dacă nu sunt oferite la timp. La efectuarea unei titrări, de regulă, la un volum bine determinat de soluţie a substanţei de analizat (volum alicot) se adaugă, în porţiuni mici, soluţia reactivului analitic (numit titrant) până la interacţiunea completă a speciei analizate. Acest procedeu se numeşte titrare. Momentul în care la soluţia speciei de analizat în procesul titrării este adăugată o cantitate echivalentă de titrant, exprimată în moli echivalenţi, se numeşte punct de echivalenţă. Cerinţele înaintate faţă de reacţiile folosite în titrimetrie. Reacţiile chimice folosite în titrimetrie trebuie să satisfacă următoarele condiţii: • să decurgă conform unei stoechiometrii (raport molar de reactanţi) bine cunoscute; • să fie practic ireversibile; • să nu fie însoţite de reacţii secundare şi concomitente, cu participarea reactivului analitic; • să decurgă cu viteză mare; • să fie posibilă stabilirea punctului de echivalenţă sau a sfârşitului reacţiei. Specificul metodelor titrimetrice de analiză constă în faptul că, la titrare, nu se adaugă un exces de reactiv analitic, ci o cantitate strict necesară pentru interacţiunea cu specia analizată conform ecuaţiei reacţiei. Calculele rezultatelor analizei titrimetrice se fac în baza legii echivalenţilor, conform căreia, în punctul de echivalenţă, cantităţile reactanţilor, exprimate în moli echivalenţi, sunt egale. Ireversibilitatea reacţiilor este necesară, deoarece nu este admisă adăugarea unui exces de reactant pentru deplasarea echilibrului în direcţia produselor reacţiei. Reactivul analitic, adăugat în procesul titrării, trebuie să se consume numai la interacţiunea cu specia analizată, de aceea nu pot fi admise reacţiile secundare sau concomitente, care ar face imposibile calculele rezultatelor analizei. Este evident că reacţiile utilizate în titrimetrie trebuie să decurgă cu viteză mare, altfel nu ar fi posibilă stabilirea corectă a punctului de echivalenţă. Momentul în care specia analizată a interacţionat completamente în procesul titrării trebuie să fie însoţit de un semnal analitic. În cazul reacţiilor desfăşurate cu viteză mică, stabilirea punctului de echivalenţă este anevoioasă sau chiar imposibilă. Analiza cantitativa. Titrimetria (volumetria) 160 Pentru realizarea unei analize titrimetrice sunt necesare: • soluţia reactivului analitic (titrantului) de concentraţie cunoscută, numită soluţie standard, care interacţionează cu specia analizată; • vase chimice pentru măsurarea exactă a volumelor soluţiilor reactanţilor (În titrimetrie, măsurarea volumelor soluţiilor se face cu pipeta, cu biureta şi cu balonul cotat.); • instalaţia pentru efectuarea titrării, incluzând stativul metalic pe care este fixată biureta; • o modalitate suficient de exactă pentru determinarea punctului de echivalenţă. În analiza titrimetrică, concentraţia normală a soluţiilor standard se exprimă numeric cu aproximaţie de zecimi de miimi (patru cifre după virgulă), iar titrul - cu patru cifre semnificative. Toate vasele chimice care se folosesc la efectuarea unei titrări se spală şi se clătesc în prealabil cu apă distilată. Fig. 7.1. Baloane cotate o CL ro U a) b) c) A V d) Fig. 7.2. Pipete pentru măsurarea volumului soluţiilor: a - pipetă gradată; b - pipetă gradată cu piston; c - pipetă cotată cu bulă; d - pipetă cotată cu piston 7.1.1. Măsurarea volum elor în metodele titrim etrice si> erorile posibile În metodele titrimetrice, de rând cu operaţiile de cântărire şi de titrare, măsurarea volumelor este una dintre cele mai importante operaţii (această grupa de metode se mai numeşte volumetrie). Măsurarea volumelor soluţiilor în titrimetrie se efectuează pentru a determina prin calcule concentraţia soluţiei substanţei analizate. Unitatea de măsură a volumului în titrimetrie este dm3 sau litrul (l), care este definit ca volumul pe care îl ocupă 1 kg de apă distilată la 4°C. În calculele titrimetrice cu aplicarea legii echivalenţilor, poate fi folosită a mia parte dintr-un litru - mililitrul, cu condiţia că în ambele părţi ale egalităţii să fie aplicată aceeaşi unitate de volum. Vasele chimice prevăzute pentru măsurarea volumelor cu exactitate înaltă se împart în două tipuri: • vase gradate pentru umplere (semnul de marcare [cota] indică volumul pe care îl măsoară, dacă vasul este umplut cu soluţie până la semn); • vase gradate pentru golire (semnul [cota] indică până unde se va umple vasul, ca apoi, la golire, să măsoare volumul indicat de gradaţia respectivă). Baloanele cotate sunt vase gradate pentru umplere, au fundul plat şi gâtul lung, pe care este gravat un semn circular (cotă) ce indică limita lor de umplere (fig. 7.1). Baloanele cotate pot fi cu sau fără dop rodat şi se folosesc pentru prepararea soluţiilor cu concentraţia exactă (soluţii standard). Pentru aceasta, proba de substanţă etalon se trece cantitativ în balonul cotat şi se dizolvă. Dacă dizolvarea substanţei este însoţită de degajarea sau de absorbţia căldurii, după dizolvare se aşteaptă până când temperatura soluţiei se normalizează, apoi volumul soluţiei se aduce, cu apă distilată (sau cu solventul respectiv), la cotă, folosind o pipetă. Balonul se astupă cu dopul rodat şi soluţia se omogenizează prin agitare. Baloanele cotate sunt de diferite capacităţi: 25, 50, 100, 200, 250, 500, 1 000, 2 000 ml. Pipetele fac parte din vasele gradate pentru golire şi sunt de două tipuri: • Pipeta cotată reprezintă un tub de sticlă cu un capăt subţiat şi cu o umflătură la mijloc (pipeta cotată cu bulă). Serveşte pentru măsurarea exactă a volumului soluţiilor. Pipetele cotate sunt de următoarele capacităţi: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 ml (fig. 7.2). • Pipeta gradată reprezintă un tub de sticlă gradat în mililitri şi fracţiuni de mililitru, cu un capăt subţiat. Se foloseşte pentru măsurarea exactă a volumelor mici de soluţii. Pentru măsurarea volumului cu pipeta, capătul inferior (subţiat) al acesteia se introduce în soluţie şi se aspiră cu o pară de cauciuc sau cu pistonul, până când soluţia depăşeşte cota sau gradaţia respectivă. Apoi, para de cauciuc se înlătură şi pipeta se astupă repede cu degetul arătător, umezit în prealabil. Pipeta se scoate din soluţie şi se lasă să se scurgă lichidul până când marginea inferioară a meniscului este tangentă la cotă. Ulterior, pipeta se introduce în vasul pregătit din timp şi se lasă să se scurgă liber soluţia. După ce se scurge aproape toată soluţia, vasul se înclină şi vârful pipetei se atinge de fundul vasului, până când din pipetă nu se mai scurge soluţie (fig. 7.3). Biuretele sunt vase gradate pentru golire şi reprezintă un tub de sticlă gradat, dotat, în partea inferioară, cu un dispozitiv cu ajutorul căruia se poate închide sau regla scurgerea soluţiei. Dispozitivul de reglare a scurgerii soluţiei este confecţionat dintr-un tub de cauciuc cu o clemă sau cu o mărgea în interior (fig. 7.4). Există biurete cu robinet din sticlă sau din teflon (fig. 7.5). Pentru efectuarea titrării, biureta se fixează vertical în stativ (fig. 7.4), se clăteşte cu apă distilată şi apoi cu soluţie, pentru a evita modificarea concentraţiei acesteia la amestecarea cu picăturile de apă care pot fi pe suprafaţa interioară a biuretei. După aceasta, biureta se umple cu soluţie până peste semn, se înlătură aerul din tubul inferior al biuretei şi nivelul soluţiei se aduce la semn. Înainte de a începe titrarea, se verifică dacă nivelul soluţiei în biuretă este la semn. Citirea gradaţiei de pe biuretă se face astfel încât să fie exclusă eroarea de paralaxă. Pentru aceasta, privirea analistului trebuie să fie orientată pe orizontala tangentă la menisc Nu se permite suflarea soluţiei din pipetă la trecerea ei în paharul Erlenmeyer (balon conic). // emarca 161 Fig. 7.4. Instalaţie pentru efectuarea titrărilor Fig. 7.5. Biurete: a - biuretă dreaptă; b - biuretă cu robinet lateral Analiza cantitativă. Titrimetria (volumetria) 162 (fig. 7.6, b). Oricare altă variantă de măsurare a volumului implică o eroare pozitivă (fig. 7.6, a) sau negativă (fig. 7.6, c). Pentru măsurarea aproximativă a volumelor soluţiilor cu eroarea ±1-5%, se utilizează eprubete, cilindri, pahare gradate etc., măsurarea cu ele fiind mai puţin exactă din cauza diametrului relativ mare al acestor vase. 7.1.2. Efectuarea unei operaţii de titrare Titrarea este operaţia de adăugare treptată, în porţiuni mici de volum, a soluţiei reactivului analitic (titrantului) la un volum bine determinat de soluţie a speciei de analizat, până când cantităţile de reactanţi din soluţii, exprimate în moli echivalenţi, devin egale. emarcă ^ Este contraindicat ca vasele chimice, utilizate pentru măsurarea exactă a volumelor soluţiilor şi substanţelor lichide (baloane cotate, biurete, pipete etc.), să fie încălzite pe baia de apă sau la flacăra arzătorului de gaz. Fiecare operaţie de titrare are specificul său, în funcţie de metoda titrimetrică folosită şi de natura speciei analizate, însă la efectuarea majorităţii titrărilor se îndeplinesc un şir de operaţii comune. După cum s-a menţionat anterior, toate vasele chimice folosite la efectuarea unei titrări se pregătesc din timp şi trebuie să fie curate. Proba care se analizează este întotdeauna dizolvată (sau diluată) şi volumul soluţiei este adus la o mărime bine determinată. De regulă, pentru prepararea soluţiilor de analizat, se folosesc baloanele cotate. În biuretă se află soluţia titrantului, iar în balonul conic (pahar Erlenmeyer) se ia volumul alicot (partea alicotă) al soluţiei probei de analizat, la care se adaugă indicatorul respectiv pentru stabilirea sfârşitului titrării. o -t—< Q_ ro U "S arcini imediate Explicaţi de ce este necesar ca volumul soluţiei speciei de analizat să fie bine determinat. a. b. Fig. 7.6. Citirea nivelului soluţiei în biuretă: a, c - incorect, b - corect t Volumul soluţiei probei de analizat, luat pentru titrare, reprezintă o parte din volumul soluţiei speciei de analizat şi se numeşte volum alicot sau parte alicotă. Capătul inferior al biuretei trebuie să fie cu 3-4 cm mai jos decât marginea paharului Erlenmeyer. După înlăturarea aerului din tubul inferior al biuretei şi aducerea volumului soluţiei din biuretă la semnul „0“, se efectuează titrarea adaugând la volumul alicot de soluţie de analizat în paharul Erlenmeyer volume mici de titrant (0,3-0,5 ml) din biuretă, la agitare continuă, până în punctul de echivalenţă. Punctul de echivalenţă sau, în practică, sfârşitul reacţiei care se desfăşoară în procesul titrării (sfârşitul titrării), se stabileşte cu ajutorul aşa-numiţilor indicatori, care modifică culoarea soluţiei la adăugarea unui volum foarte mic (o picătură) de titrant în exces. Prima titrare efectuată astfel permite să se determine cu aproximaţie ce volum de titrant este necesar pentru titrarea unei părţi alicote de soluţie de analizat şi, de aceea, se numeşte titrare orientativă (aproximativă). În continuare, pentru determinarea cu exactitate a volumului titrantului, care corespunde punctului de echivalenţă, se titrează în parte mai multe volume alicote de soluţie de analizat, până când volumele titrantului consumat la titrarea a trei părţi alicote se vor deosebi între ele cu mai puţin de 0,2 ml. Titrarea exactă se efectuează adăugând, mai întâi, până în apropierea volumului corespunzător punctului de echivalenţă, volume de titrant mai mari (~ 0,5-1 ml) şi numai ultima porţiune de titrant (circa 1,0—1,5 ml) se adaugă cu picătura. Pentru aceasta, se ţine cont de rezultatele titrării orientative. ! În metodele titrimetrice se determină nu cantitatea produsului reacţiei chimice, ci cantităţile substanţelor care interacţionează completamente, de aceea reactivii se iau în cantităţi strict echivalente şi nu se admite surplusul niciunuia dintre ei. După obţinerea rezultatelor titrării a trei părţi alicote de soluţie de analizat cu o diferenţă de volume ale titrantului mai mică de 0,2 ml, se determină volumul mediu de titrant care se consumă la titrarea unei părţi alicote şi se efectuează calculele respective. 7.1.3. Soluţii standard. Prepararea soluţiilor titranţilor Este evidentă necesitatea cunoaşterii concentraţiei soluţiei de titrant cu o exactitate înaltă, aceasta fiind una dintre condiţiile obţinerii rezultatelor adecvate ale analizelor titrimetrice. În metodele titrimetrice, soluţiile titranţilor se împart în două grupe, în funcţie de modul cum au fost determinate concentraţiile lor: soluţii standard primar şi soluţii standard secundar. Soluţiile standard primar se prepară prin dizolvarea unei probe de substanţă cu masa bine cunoscută, de regulă, cu exactitatea de zecimi de miimi de gram (patru cifre după virgulă), într-un volum determinat de apă distilată. De aceea, ele se mai numesc soluţii standard preparate de titranţi. Substanţele care pot fi folosite pentru prepararea soluţiilor standard primar au o compoziţie strict corespunzătoare formulei chimice şi se numesc substanţe standard sau etalon. Majoritatea substanţelor chimice (NaOH, HCl, H2SO4, KOH, KMnO4 etc.) nu sunt substanţe etalon, de aceea nu pot fi folosite pentru prepararea soluţiilor standard primar. Cu toate acestea, soluţiile acestor substanţe se utilizează pe larg în calitate de titranţi în metodele titrimetrice. Dacă substanţa chimică, soluţia căreia poate fi folosită în calitate de titrant, nu este substanţă standard, atunci se prepară soluţia acesteia având concentraţia aproximativ egală cu cea necesară şi apoi se stabileşte mărimea ei exactă (se standardizează), efectuând titrarea ei cu o soluţie standard primar. Aceasta este operaţia de standardizare a soluţiilor titranţilor, care se numesc soluţii standard secundar sau standardizate. Soluţiile standard secundar nu pot fi utilizate pentru standardizarea soluţiilor altor titranţi, deoarece, în asemenea cazuri, exactitatea concentraţiei determinate scade. Cel mai frecvent, în calitate de titranţi se utilizează soluţii standard secundar, deoarece substanţele din care se prepară acestea sunt mai accesibile. Concentraţiile soluţiilor titranţilor se recomandă să fie stabilite în condiţii similare cu condiţiile realizării analizelor. În practică, soluţiile standard primar pot fi preparate din aşanumitele probe titrisol (fixanale), care reprezintă nişte fiole de sticlă sudate, în care se conţin cantităţi anumite de substanţă în stare solidă sau în soluţie (fig. 7.7). De regulă, aceste fiole conţin 0,1000 mol echivalent de substanţă respectivă. Această informaţie şi termenul de valabilitate sunt indicate pe fiolă. La prepararea soluţiei, fiola se sparge, conţinutul ei se trece cantitativ în balonul cotat şi, după dizolvare, nivelul volumului soluţiei se aduce la cotă. Soluţia se agită pentru omogenizarea concentraţiei Fig 7J-Fiole de sticlă sudate care conţin o anumită cantitate de substanţei dizolvate în tot volumul ei. ’ substanţă (titrisolsau fixanale) ' ' '------------' H2C2O4 • 2H2O 0,1 mol echiv. HCl 0,1 mol echiv. Valabil până la 02.2019 Valabil până la 04.2018 .___________ , k___________ > 163Analiza cantitativă. Titrimetria (volumetria) 7 164 3 O ■i—» Q_ ro U 7.1.4. Calcule în metoda volumetrică În analiza volumetrică, se efectuează un şir de calcule, care pot fi clasificate în două grupe: • calculele efectuate la prepararea soluţiilor titranţilor prin dizolvarea probelor de substanţe standard sau prin diluarea soluţiilor mai concentrate; • calculele concentraţiilor soluţiilor analizate şi maselor speciilor respective. De modalităţile principale de exprimare a concentraţiilor soluţiilor şi de calculele respective aţi luat cunoştinţă la pag. 122-123. Aici ţinem să atenţionăm că, în titrimetrie, metodele uzuale de exprimare a concentraţiei soluţiilor sunt concentraţia molară a echivalentului (normală) şi titrul soluţiei. **Exemplul 1. Calculaţi masa probei de acid oxalic cristalohidrat H2C2O4 • 2H2O necesară pentru a prepara o soluţie cu concentraţia molară a echivalentului (normală) 0,1500 mol echiv./l şi volumul de 200 ml. Factorul de echivalenţă al acidului oxalic este 1/2. M(H2C2O4 • 2H2O) = 126,066 g/mol. Rezolvare: Fiind cunoscute toate valorile numerice, se calculează masa probei, aplicând formula de calcul: m(X) = CM(fX) ■ M(fX) ■ Vsoi. După aplicaţiile numerice, obţinem: m(H2C2O4 • 2H2O) = 0,1500 mol/l • 1/2 • 126,066 g/mol • 0,2 l = 1,8910 g La efectuarea analizelor titrimetrice, deseori este necesară prepararea soluţiilor prin diluare. Calculele se efectuează în conformitate cu legea echivalenţilor pentru diluţia soluţiilor: CNi(A) ■ Vi(A) = CN2(A) ■ V2(A) (7.1) în care: CNi şi V1 reprezintă concentraţia normală şi volumul soluţiei până la diluţie; CN şi V2 - concentraţia normală şi volumul soluţiei după diluţie. Astfel, cunoscând concentraţia soluţiei iniţiale, se determină volumul necesar pentru prepararea oricărui alt volum de soluţie cu concentraţia mai mică. R emarcă ^ În cazul acizilor monobazici şi al bazelor monoacide CM = CN şi în expresia legii echivalenţilor pot fi folosite concentraţiile molare. Exemplul 2. Calculaţi ce volum de soluţie de acid clorhidric cu concentraţia molară de 1,0000 mol/l este necesar pentru a prepara 250,00 ml de soluţie cu concentraţia molară de 0,2000 mol/l. Rezolvare: Deoarece CM(HCl) = CN(HCl), în expresia legii echivalenţilor poate fi folosită concentraţla mola[ă: 1,0000 • V, = 0,2000 • 250,00, de unde: V 1 = 0,2000 mol/l • 250,00 ml 1,0000 mol/l = 50,00 ml Folosind aceeaşi expresie matematică, poate fi determinată concentraţia soluţiei preparate prin diluţia unui volum de soluţie iniţială cu concentraţia cunoscută până la un volum indicat. Calculele rezultatelor analizei titrimetrice, la fel, se bazează pe legea echivalenţilor, care, în cazul reacţiilor în soluţii, poate fi formulată astfel: Produsul concentraţiilor normale (CN) şi volumelor soluţiilor reactanţilor (V) în punctul de echivalenţă reprezintă mărimi egale. Pentru cazul general: a + B = C legea echivalenţilor se exprimă prin relaţia: Cn(A) ■ V(A) = Cn(B) ■ V(B) (7.2) în care: CN(A) şi V(A) reprezintă concentraţia normală şi volumul soluţiei substanţei A; Cn(B) şi V(B) - concentraţia normală şi volumul soluţiei substanţei B. Astfel, dacă se cunosc volumele soluţiei speciei de analizat şi a titrantului, precum şi concentraţia normală a titrantului, se determină concentraţia soluţiei speciei de analizat: Cn(A) = Cn (B)— (moi echiv./l) (7.3) V(A) Cunoscând concentraţia normală a soluţiei titrate şi masa unui mol echivalent de substanţă, se determină masa substanţei în soluţia analizată aplicând formula: m(A) = Cn (A) ■ M(fA) ■ V(A) (7.4) în care: m(A) reprezintă masa substanţei (A), g; Cn(A) - concentraţia normală a soluţiei substanţei (A), mol echiv./l; M(fA) - masa molară a echivalentului substanţei (A), g/mol echiv.; V(A) - volumul soluţiei substanţei (A), litri. Exemplul 3. La titrarea unui volum de 10,00 ml de soluţie de hidroxid de sodiu, s-au consumat 18,50 ml de soluţie de acid clorhidric cu concentraţia molară 0,1245 mol/ l. Determinaţi masa hidroxidului de sodiu care se găseşte în 500 ml de soluţie analizată. Rezolvare: Se scrie ecuaţia reacţiei acidului clorhidric cu hidroxidul de sodiu: HCl + NaOH = NaCI + H2O. Factorii de echivalenţă ai acidului clorhidric şi hidroxidului de sodiu, evident, sunt egali cu 1. Astfel: Cn(HCI) = Cm(HCI); CN(NaOH) = CyţNaOH) şi masa molară a echivalentului hidroxidului de sodiu este egală cu masa molară. Din relaţia matematică a legii echivalenţilor: Cm(HCI) • V(HCI) = CM(NaOH) • V(NaOH) se exprimă concentraţia hidroxidului de sodiu: C„(NaOH) = C“(HCI> • V(HCI) V(NaOH) După operarea numerică, se calculează concentraţia soluţiei de NaOH: CM(NaOH) 0,1240 moI/I • 18,5 mI 10 ml = 0,2294 mol/l apoi masa substanţei care se conţine în volumul soluţiei, indicat în condiţiile problemei: m(NaOH) = CM(NaOH) • M(NaOH) • V(NaOH) = 0,2294 mol/l • 40 g/mol • 0,5 I = 4,588 g. Masele substanţelor calculate în baza rezultatelor analizei titrimetrice se prezintă cu exactitatea de miimi de gram (cu trei cifre după virgulă). Dacă concentraţia titrantului este exprimată prin titru, mai întâi se calculează concentraţia normală a soluţiei acestuia, apoi calculele se reduc la cele efectuate anterior. * **Exemplul 4. La titrarea unei părţi alicote de soluţie de acid sulfuric cu volumul 20 ml, s-au consumat 15,45 ml de soluţie de hidroxid de potasiu cu titrul 0,005604 g/ml. Determinaţi concentraţia normală a soluţiei de acid sulfuric şi masa substanţei care se găseşte în soluţia cu volumul de 200 ml. Rezolvare: Se scrie ecuaţia reacţiei dintre acidul sulfuric şi hidroxidul de potasiu: H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O. Factorul de echivalenţă al acidului sulfuric este egal cu 1/2 (sunt substituiţi doi ioni de hidrogen în molecula acidului sulfuric) şi cu 1 pentru KOH. Astfel, CN(KOH) = CM(KOH). Se determină concentraţia molară a soluţiei de hidroxid de sodiu: 165Analiza cantitativa. Titrimetria (volumetria) 7 166 o Qro U T(KOH) • 1000 0,005611 g/ml • 1000 ml Cm(KOH) = = = 0,1000 mol/l M(KOH) • 1 l 56,106 g/mol • 1 l Se determină concentraţia normală a soluţiei de acid sulfuric, folosind egalitatea dedusă din expresia ecuaţiei legii echivalenţilor: Cn(H2SO4) Cm(KOH) • V(KOH) VOH2SO4) 0,1000 mol/l • 15,45 ml 20 ml = 0,0773 mol echiv./l Se determină masa acidului sulfuric care se află în volumul de soluţie indicat: m(H2SO4) = Cn(H2SO4) ■ MO/2H2SO4) ■ V(H2SO4) = 0,0773 mol echiv./l ■ 1/2 ■ 98,07 g/mol ■ 0,2 l = 0,758 g Aplicând expresia legii echivalenţilor, pot fi efectuate şi alte calcule necesare în titrimetrie. t La calcularea rezultatelor titrărilor acizilor polibazici şi bazelor poliacide aplicând expresia matematică a legii echivalenţilor, se folosesc numai concentraţiile normale