Броматометрия

Броматометрические определения основаны на реакции

BrO₃^- + 6H⁺ + 6e = Br^- + 3H₂O; E ⁰(BrO₃^-/Br^-) = +1,45 B.

Первая же избыточная капля бромата окисляет бромид-ион с образованием свободного брома:

BrO₃^- + 5Br^- + 6H⁺ = 3Br₂ + 3H₂O.

В нейтральных растворах эта реакция не протекает, поэтому нейтральный раствор, содержащий KBrO₃ и KBr, может храниться длительное время. При подкислении такого раствора немедленно протекает реакция и выделяется свободный бром, являющийся также довольно сильным окислителем с потенциалом E ⁰(Br₂/2Br^-) = +1,065 B. В броматометрических определениях используется способность свободного брома вступать в реакцию с некоторыми органическими соединениями по точному стехиометрическому уравнению без образования каких-либо побочных продуктов. Таким образом, можно отметить два основных типа броматометрических определений – титрование раствором бромата, который является окислителем, и титрование бромат-бромидным раствором, в котором бром участвует в реакциях окисления-восстановления, а также в реакциях присоединения брома и замещения бромом.

Титрование броматом калия.

Стандартный раствор бромата калия готовят по точной навеске его кристаллической соли. Водные растворы бромата калия устойчивы неопределенно долго.

Прямым взаимодействием с броматом определяют Sn(II), As(III), Sb(III), Cu(I), Tl(I), пероксид водорода, гидразин, тиомочевину, тиоэфиры, щавелевую кислоту и другие соединения. При броматометрическом определении окислителей (перманганата, пероксидов, гипохлоритов и т.д.) к анализируемому раствору добавляют избыток арсенита, который затем оттитровывают броматом калия:

3HAsO₂ + BrO₃^- + 3H₂O = 3H₂AsO₄^- + Br^- + 3H⁺.

Титрование бромат-бромидным раствором.

Стандартный бромат-бромидный раствор содержит бромат калия точно известной концентрации и примерно пятикратный избыток бромида калия. При подкислении такой раствор выделяет свободный бром в количестве, эквивалентном взятому количеству бромата.

Бромат-бромидный раствор находит более широкое применение в анализе органических ненасыщенных, ароматических и гетероциклических соединений, которые взаимодействуют с бромом по реакции замещения или присоединения, например, реакция замещения при определении фенола:

C₆H₅OH + 3Br₂ = C₆H₂Br₃OH + 3HBr.

Избыток брома титруют иодометрическим методом.

Большое практическое значение имеет применение бромат-бромидного раствора для косвенного определения катионов металлов, осаждаемых в виде малорастворимых в воде соединений, например в виде оксихинолятов (Mg²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Co²⁺, Al³⁺, Bi³⁺, Fe³⁺ и др.). Полученный осадок металла отфильтровывают, растворяют в соляной кислоте и выделившийся оксихинолин титруют бромат-бромидным раствором.

Индикаторами броматометрии являются азокрасители, такие, как метиловый оранжевый и метиловый красный. В точке эквивалентности происходит необратимое окисление индикатора с образованием бесцветных продуктов.

Литература

1. Основы аналитической химии. В 2-х кн. Кн. 1. Общие вопросы. Методы разделения. / Под ред. Ю.А. Золотова. 3-е изд. М.: Высш. шк., 2004. 351 с.

2. Основы аналитической химии. В 2-х кн. Кн. 2. Методы химического анализа. / Под ред. Ю.А. Золотова. 3-е изд. М.: Высш. шк., 2004. 494 с.

3. Основы аналитической химии. Практическое руководство: Учебное пособие для вузов. / Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. шк., 2001. 463 с.

4. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2-х частях. Ч. 1. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. М. Дрофа, 2006. 320 с.

Поиск по сайту: