LP 3. MBTODE DE ANALTZAI. ANALIZA VOLUMETRICA

1,1. CONSTDERATTT GENERALB

Volumetria sau titrimetria este o metodi chimicdcle analiza cantitativdEa se bazeazil pe mdsurarea exactd a volumului unei sotufii de reactiv cte concentratiecunosclf;;ilil:T';i::,:1ffi'::ff'J#;':':;"::""T,.,:*TiJj;1";ff1;,,r*ia

ei s6 se mdsoareprecis volumul de solulie de reactiv analizat.Principiul general al volumetriei: peste substanfa chimica cle clozat, aflatd ?ntr-un volum binedeterminat de solufie, se adauga treptat soh-tf ia unui reactiv coresplll zdtor, cu concentrafieclttlosctttd (solufie titratir), p6ni la moclificarea aspectului exterior al solufiei cle analizat. Semisoari volumul solu{iei titrate consumate gi, cunoscAclu-i-se concentr:afia qi raportulstoechiometric, se calculeazh,cantitatea de substanfd ctin solutia de dozat.

Operatia principala folositl in volumetrie este titrarea. Prin titrare se infelege operafia cleadaugare treptat6, picirtr-rrit cu picdturd a solufiei de reactiv cle concentrafie exact cunoscutd pestesolufia de analizat, pand [a atingerea punctului cle echivatenfa.

Sffirqitul reacfiei, respectiv stadiul titririi in care toata cantitatea clin componentul cle dozat arecfionat cu solufia de concentrafie cunoscutd. adau-qatd, se numegte punct de echivalenfa gireprezinti momentul tn care substanfele au reactionat total in concli{ii de echivatenld.

Pentru stabilirea punctului de echivalenfd se utilizeazd una clin proprietdfile solu{iei, care lapunctual de echivalenfit sau foarte aproape cle acesta, sufbrd o rCl-ti*bure brusc[ ce poate fisesizatd fie vizual, fie cr-r aiutorul unui instrurrent cie mlsurd. Momentul ?n care se percepe osclrirnbare fizicit a sistemului:

. schirnbare de culoare,

. aparilia sau disparilia unui precipitat,'

variafia bruscd a potenfialutui sau condr-rctibilitdgii solufiei etc.,se numeqte punct final al titr[rii.

Punctul de echivalenfd se evidenfiazil cr-r ajutorul indicatorilor chimici. substapfe care, inacest moment al reacfiei, iqi modificd una din proprietefile caracteristice.

Volumul de reactiv utilizat la titrare se mdsoard cu ajutorul biuretei. inainte de a seefectua operafia de titrare se noteazddiviziunea V1 tangentd lalrartea ilferioard a meniscr-rlui incazul soluliilor incolore. sau la partea superioard a meniscuh-ri ?n cazul solufiilor colorate. Dupdtitrare se noteazdin acelaqi mod diviziunea V2. Difurenfa Vz

- V1 reprezintd volurnul (ip mt) de

reactiv folosit la titrare.Deoarece misurarea voh-rmelor de solufii titrate se fhce cle obicei cr-r biureta. trebuie luate in

considerare erorile de mdsurare:a) Eroarea de pic[turd

- titrantul se aclauga clin bir,rreta in picirturi succesive care se desprild

de la partea efilatd a biuretei; in r-tltima picirtrrrd de titrant poate exista o cantitate maimare de substanfd dec6t cea necesari stoechiornetric. Se flace astfet o eroare ip plus adeterrnindrii lrunctului de echivalen{d, depenclenta de mirrimea volumul-ri ultilrei picdturi.b) Eroarea de curgere

- la curgerea solufiei clin biureti. viteza cle curgere este mai mare in

vecindtatea peretilor biuretei decdt in centru. Volumul solufiei care idera la perefi rdm6nein biuretd, depi aparent a ieqit (biurete cr,r diametru mare).Recomandhri de ordin practic:

l. dupd clrgerea ultimei picittrri ceu'e marcheazd monrentul echivalentei se l.ecoffrandirsd se aEtepte 30 sec qi apoi si se citeascir volumur,

2. sd se foloseasci aceeaqi biuretd qi Ia cleterminal.ea lui Fcu titrantul respectiv.

gi la efectuarea determindrii

c) Eroare de citire -

citirea trebuie sa fie perpendicularir pe grada{ie; in caz contrar, apareeroarea de paralaxi.

d) Eroare de temperaturd -

bir-rretele sunt etalonate la o temperaturd clatir qi trebuie fblositein practicd [a temperature de calibrare inscrisd pe biureti.

TIPURI DE RBACTTI CB STAU LA BAZA ANALTZBLOR VOLUMETRICE1. Reacfii ionice de dublu schimb

- reacfia de neutralizarc- reacfia de precipitare

2. Reactii de oxidoreducere (r:eclox)3. Reactii de complexareExisti:1. Metodebazate pe reacfii de neutralizare:

acidimetria (cu solufie de acid tare, de concentrafie exact cunoscntd, se dozeazd,bazele tari, bazele slabe gi sirurile cu tridrolizd alcatind).alcalirnetria (cu ajutorul unei solufii de hictroxid tare, de concentratie cunoscLrti exact.se dozeazh acizi tart, acizi stabi gi s[r:urile cu tridrolizd acid6).

2. Metode de precipitare bazate pe reacfia de precipitare3. Metode de oxidoreducere

permanganometriaiodornetria

4. Metode complexometrice bazate pe reacfia de complexareVOLUMBTRItr BAZATA PB REACTTT DE NEUTRALIZARE

Acizii pot fi doza[i prin titrarea solufiei respective clr o solufie de bazd cle concentatiecunoscutd.; intre acid pi bazd" are loc o reacfie de neutralizare:

HCI + NaOH -+ NaCl + HrO

Bazele pot fi dozate prin titrarea cll o solufie de acid:

NaOFI + HCI -+ NaCl + HrO

Sfhr$itul titrarii corespunde momentului in care cantitdfile de acid Ei bazd, care altreacfionat sunt echivalente. in cursul neutralizdrii unui acid cll o b,azdgi invers, pH-u[ solufiei semodificd foarte rnult pi intr-urn ritm diferit de ta un rnoment la altul at titrdrii.

iut.-o reacfie de neutralizare a unui acid tare clr o bazd, tare, pH-ut vadazd,foarte pufinpdnd se ajunge [a punctul de echivalenga. in acest moment o cantitate micd de bazd addugatddetermind ur salt rapid al pH care, la rAndul sdu, cletermina schimbarea culorii indicatorului

evidenfiind sfhrqitul reacfiei. Indicatorul este astful incAt punctual cte echivalenfd gi sffirgitultiftArii sd fie cdt mai apropiare posibil.

Reprezentarea graficd a variafiei pH-r,rlui solugiei in funcfie de cantitatea de reactiv detitrare addugatd se numeqte curbd de titrare gi are un aspect caracteristic pentru cliferitele tipuri dereacfii 9".n:"llalizarc (acid tare-baza tare, acict slab-baz[ tare, bazdslabi-acict tare).ln cazul tifterii unei solufii de HCI (0,1N) (acict tare) cu o solr-rfie cle NaOFI (bazdttare) se observ6cd:

pH-ul solufiei in cursttl tiffArii NU variazdr uniform cLr volumul de bazdad6ugat;la inceputul titrdrii au loc variafii mici de pH pentru volume mari de bazd, pe c6nd i'apropierea punctului de echivalen![ au loc variagii foarte mari de pFI pentru uo[u*" foarternici de bazd addugate (0,2 rnt NaOFI acldugafi

-+ pH-ul cregte cle [a + lu t O;.Sfarsitul titrarii se determina indirect prin detenninarea saltuh-ri de pH cu ajutorulindicatorului de neutr alizare.

De exernplu: rosu de metil, funolftaleina, metil oranjIn laboratorul clinic rnetoda de dozare a acizilor

intalnim [a:- determinarea Nz total din ser- determinarea aciditatii sucului gastric cu NaOH cu concentratie cunoscuta in prezenta

i nd icatorul ui Topf fer- Li nossier.

ACIDIMETRTA

Acidimetria este metodd volumetricS" de dozare a bazelor tari, bazelor slabe qi sdrurilor cuhidrolizd bazicd,prin neutralizare cu un volum determinat din solu{ia titratd a unui acicl. i1 modcurent se utilizeazd solufii ale unor acrzi ca: CzHzA+, HCl' HzSO+.

DOZAREA ACIDTMETRICA A NaOH

Principiul metodei: Un volum bine determinat dintr-o solufie cte NaOH de anali zat se titreazd. cuo solufie de HCI de concentrafie cunoscut5, utiliz6ncl ca indicator cte neutr alizarc fenolftaleinlsau metil-orange.Modul de lucru: intr-un pahar Erlenmeyer se introduc 10ml solufie NaOH cle analizat gi seadaugS 2-3 picdturi de solufie de fbnolftateinf,. Se adalrga clin biuretd, in porfigni mici, solufie deHCI 0,lN pAni la virajul indicatorului de ta roqu-violet [a incolor; se noteazd volumul cte HCIutilizat la titrare cu V.calcul: Se calculeazd, cantitatea de NaoH conlinuti in prob6, astfel:Acidul gi baza reac{ioneazaechivalent [a echivalent:

cLr zona de virai intre pl-t 4 si 10.si bazelor prin reactii de neutraLizarc o

Vbaza

Putem calcula CN bazr,r

Dar

de unde

X CN bazd: Vaci6 X CN aciaVacid X CN acict

Vbaz:'iIild baz:r

r1\-N baza -

Eg tnr, x Vr(l)Illd uaza : CN baza X Eg r1o2i x Voora([)

1

Vaoict X CN aciilffid rrazr x Eg baz, X Vnur,i([) : Vaci