§ 15. Титрование по методу комплексообразования

Определение железа (III)

Определение железа (III) по методу комплексообразования проводят титрованием 0,05 М стандартным раствором комплексона III с индикаторным -электродом и КЭ сравнения. Э. д. с. потенциометрической ячейки измеряют компенсационным методом.

В кислой среде около образуют достаточно прочное комплексное соединение с комплексоном III , вследствие чего потенциал -электрода постепенно понижается. Как только все окажутся связанными в комплекс, наступает резкий скачок потенциала из-за практического исчезновения окисленной формы ред-окс системы . Дальнейшее прибавление титранта почти не изменяет потенциал индикаторного электрода. Для получения устойчивых равновесных потенциалов титруемый раствор должен содержать сопряженную форму ред-окс пары — -ионы, которые в кислой среде практически не реагируют с .

При этом происходят следующие химические и электрохимические реакции:

До точки эквивалентности

после точки эквивалентности

Подставляя в уравнение (29) значение из уравнения константы равновесия, получим:

Сопоставление уравнений (31) и (30) показывает, на величину . Поскольку К величина большая, значение велико и обусловливает большой скачок потенциала. Так как в процессе химической реакции кислотность раствора возрастает (замещение ионов водорода в титранте ), необходимо в титруемом растворе создать буферную среду, ибо равновесная концентрация сильно зависит от .

Методика определения. Вся предварительная настройка потенциометра, приемы работы и записи результатов аналогичны изложенным выше (см. стр. 46). В титрационный сосуд емкостью около вносят пипеткой испытуемого раствора, разбавляют воды, прибавляют по каплям -ный раствор ацетата аммония до тех пор, пока раствор не окрасится в желто-оранжевый цвет (гидролиз соли трехвалентного железа). Добавляют 5—10 капель -ного раствора соли Мора (не содержащей ), опускают -электрод, магнитную мешалку и один конец электролитического ключа, заполненного насыщенным раствором . Другой конец ключа опускают в стакан емкостью около , содержащий насыщенный раствор , туда же помещают .

Стаканы ставят на площадке магнитной мешалки и приступают, как обычно, к титрованию 0,05 М раствором комплексона III. Вблизи точки эквивалентности потенциал устанавливается медленно, особенно при точном титровании по каплям, поэтому перед записью результатов измерения . д. с. ждут установления равновесия.

Расчет. Содержание железа вычисляют по формуле, аналогичной приведенной на стр. 64.