volumetrija

1. 1
VOLUMETRIJSKE (TITRIMETRIJSKE)
METODE ANALIZE
Analitičke metode zasnovane na merenju zapremine
Volumetrijske metode pripadaju grupi najvažnijih
metoda kvantitativne hemijske analize
- brze
- ne zahtevaju komplikovanu opremu
- jednostavne za izvođenje
- može da se odredi veliki broj supstanci u širokoj
oblasti koncentracija

2. 2
♫♫♫ rastvoru supstance koja se određuje dodaje se rastvor
reagensa poznate koncentracije sve dok određivana
supstanca potpuno ne izreaguje sa reagensom
♫♫♫ iz zapremine utrošenog reagensa i njegove poznate
koncentracije izračunava se količina tražene supstance
♫♫♫ reagens koji se dodaje i kojim se vrši titracija naziva
se titraciono sredstvo ili titrant, a određivana
supstanca titrovana supstanca ili titrand
TITRACIJA

3. 3

4. 4
PODELA VOLUMETRIJSKIH METODA ANALIZE
U zavisnosti od vrste hemijske reakcije na kojoj se zasnivaju
1. metode zasnovane na kiselinsko-baznim reakcijama
KISELINSKO-BAZNE METODE
2. metode zasnovane na reakcijama taloženja
TALOŽNE METODE
3. metode zasnovane na reakcijama građenja kompleksa
KOMPLEKSOMETRIJSKE METODE
4. metode zasnovane na reakcijama oksido-redukcije
REDOKS METODE

5. 5
USLOVI koje treba da ispunjava hemijska reakcija
koja se primenjuje u volumetrijskoj analizi:
1. Treba da bude kvantitativna tj. konstanta
ravnoteže treba da ima veliku vrednost
2. Treba da bude brza, praktično trenutna
3. Reakcija treba da ima tačno definisan
stehiometrijski tok
4. Treba da postoji mogućnost eksperimentalnog
određivanja ekvivalentne tačke titracije

6. 6
TAČKA EKVIVALENCIJE I ZAVRŠNA TAČKA TITRACIJE
TAČKA EKVIVALENCIJE (TE) - trenutak kada je
dodata stehiometrijski ekvivalentna količina titracionog
sredstva prema hemijskoj jednačini reakcije
ova promena se manifastuje kao
ZAVRŠNA TAČKA TITRACIJE (ZTT)
to je teorijska tačka čiji se položaj u praksi
može oceniti samo opažanjem neke fizički promene
koja je povezana sa njom

7. 7
♫ u idealnom slučaju se ZTT podudara sa TE
♫ u praksi često postoji mala zapreminska razlika,
odnosno količinska razlika potrošenog reagensa između
TE i ZTT
TE
TE
ZTT
V
V
V
greška
relativna



8. 8
TITRACIONE KRIVE
prati se promena koncentracija reaktanata u toku reakcije
► na apscisu se nanosi zapremina dodatog
reagensa, dok na ordinatu može da se nanese
vrednost neke veličine koja se linearno menja
sa promenom koncentracije reagujućih
supstanci u rastvoru ili sa logaritmom
numeričke vrednosti koncentracije

9. 9
1. vrednost neke veličine koja se linearno menja
sa promenom koncentracije reagujućih supstanci u rastvoru
(npr. elektroprovodljivost, difuziona struja, apsorbanca)
linearne titracione krive
napomena: za vreme titracije titrovani
rastvor se razblažuje i merena veličina ima nižu
vrednost, usled čega se titracione krive
iskrivljuju

10. 10
2. vrednost neke veličine koja se linearno
menja sa logaritmom numeričke vrednosti
koncentracije reagujućih supstanci u rastvoru
(elektrodni potencijal, pM, pH)
logaritamske titracione krive

11. 11
LINEARNE TITRACIONE KRIVE
◄ za vreme titracije se menjaju koncentracije sve četiri supstance
◄ do TE krive imaju jedan smer, a posle nje drugi smer, pa se
ZTT nalazi u preseku ova dva pravca različitog nagiba
A + B  C + D
1- krive strogo kvantitativnih reakcija
2 i 3 – krive reakcija koje nisu strogo kvantitativne
4 – krive koje odgovaraju reakcijama nula (ne dolazi do reakcije)

12. 12
LOGARITAMSKE TITRACIONE KRIVE
◄ na ordinatu se nanosi bilo koja veličina koja je direktno
proporcionalna logaritmu numeričke vrednosti koncentracije neke od
reagujućih supstanci u toku volumetrijskih titracija
 
A
log

dodato B
◄ merena veličina se u TE
naglo menja, dok je njena
promena pre i posle TE
relativno mala
◄ što je reakcija
kvantitativnija, skok merene
veličine u TE je “nagliji” i veći
◄ razblaženje rastvora za vreme titracije ne utiče mnogo
na oblik logaritamske krive, pa se zanemaruje!!!

13. 13
INDIKATORI U VOLUMETRIJI
ZTT se može detektovati na osnovu neke fizičke
promene u rastvoru, vizuelno ili pomoću nekog
instrumenta.
♫♫♫ kod nekih titracija vizuelno određivanje se
postiže pomoću samog titrovanog sistema
(samoindikacija ZTT) – npr. titracija standardnim
rastvorom kalijum-permanganata

14. 14
♫♫♫ u rastvor koji se titruje dodaje se pogodno sredstvo
koje će promenom neke svoje osobine (najčešće
promenom boje) ukazati na završetak titracije tj.
na ZTT
♫♫♫ delovanje indikatora se zasniva na konkurentnoj
reakciji sa jednim od reaktanata reakcije čiji
kraj titracije treba da označe (indiciraju)
♫♫♫ kao vizuelna indikacija ZTT može da služi ne samo
promena boje indikatora nego i pojava ili iščezavanje
fluorescencije, pojava ili iščezavanje taloga,
adsorpcija boje
INDIKATOR

15. 15
Osnovna reakcija: A + B  C + D
Konkurentna reakcija: In + B  InB
boja 1 boja 2
♫♫♫ ako su oba oblika indikatora obojena -
dvobojni indikatori
♫♫♫ ako je jedan oblik obojen, a drugi bezbojan -
jednobojni indikatori

16. 16
USLOVI KOJE TREBA DA ISPUNJAVA INDIKATOR
1. visoka osetljivost indikatora
intenzivno obojene supstance koje u vrlo niskim
koncentracijama 10-4–10-5 mol/L dovoljno jasno
boje rastvor
2. ravnoteža između dva indikatorska oblika mora da
se uspostavi brzo

17. 17
PODELA INDIKATORA
Prema vrstama hemijskih reakcija u kojima se
primenjuju za određivanje TE:
kiselinsko-bazni
adsorpcioni
metalohromni
redoks-indikatori
*** postoje i specifični indikatori

18. 18
STANDARDNI RASTVORI U VOLUMETRIJI
Rastvori reagenasa tačno poznate koncentracije.
► tačnost volumetrijske metode direktno zavisi od
tačnosti s kojom je određivana koncentracija
standardnog rastvora !!!!

19. 19
Koncentracija standardnog rastvora se određuje na dva
načina:
1. preciznim odmeravanjem potrebne količine čiste
supstance na analitičkoj vagi, njenim rastvaranjem i
razblaživanjem do tačno poznate zapremine (u odmernom
sudu/normalnom sudu) - PRIMARNI STANDARDI.
2. pripremom rastvora približno poznate koncentracije (ako
direktnim odmeravanjem i rastvaranjem čiste supstance,
zbog nekih njenih hemijskih i fizičkih osobina, nije
moguće određivanje tačne koncentracije). Tačna
koncentracija ovakvih rastvora se određuje titracijom
primarnom standardnom supstancom - SEKUNDARNI
STANDARDI.

20. 20
Da bi neka supstanca služila kao primarni
standard treba da ispunjava sledeće uslove:
- p.a. stepen čistoće
- da ima tačno određen hemijski sastav
- da je stabilna
(da se ne menja pod uticajem atmosfere)

21. 21
• Koncentracija “idealnog” standardnog rastvora se ne
menja mesecima, ako se čuva u odgovarajućim i dobro
zatvorenim bocama.
• Vrlo malo standardnih rastvora je tako stabilno, pa
se vrši provera koncentracije (restandardizacija).

22. 22
TEHNIKE VOLUMETRIJSKIH ODREĐIVANJA
DIREKTNA TITRACIJA
POVRATNA TITRACIJA (RETITRACIJA)
TITRACIJA ISTISKIVANJEM (SUPSTITUCIJOM)

23. 23
Supstanca koja se određuje titruje se direktno
standardnim rastvorom reagensa, uz primenu
odgovarajućih indikatora.
Ako hemijska reakcija nije pogodna za direktnu
titraciju (mala brzina, sporedne reakcije, ne
postoji odgovarajući indikator) onda se određivanje
vrši indirektno.
DIREKTNA TITRACIJA
----------------------------------------------------------------------------------------------------
A + B  C

24. 24
U rastvor supstance koja se određuje dodaje
se višak standardnog rastvora reagensa i
posle završene reakcije višak reagensa se
titruje primenom druge hemijske reakcije
(veća je greška).
POVRATNA TITRACIJA (RETITRACIJA)
A + B  C
B + D  E

25. 25
Određivana supstanca vrši istiskivanje neke druge
supstance iz jedinjenja i oslobođena supstanca se
titruje primenom neke druge hemijske reakcije.
TITRACIJA ISTISKIVANJEM (SUPSTITUCIJOM)
Indirektne titracije su podložne većim greškama i izvode
se samo ukoliko direktna titracija nije moguća !!!
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
AB + C  CB + A
A + D  E