Ванадатометрия

Ванадатометрия — метод окислительно-восстановительного титрования, основанный на реакции восстановления соединений ванадия.

ТеорияПравить

Чаще всего в ванадатометрии в качестве окислителя используют соединения ванадия(V). Основными реакциями ванадатометрии являются:

$\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}{\mathsf{e}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{V}{\mathsf{O}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}{\mathsf{E}}_{\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}^{\mathsf{+}}\mathsf{/}\mathsf{V}{\mathsf{O}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}}^{\mathsf{0}}\mathsf{=}\mathsf{0}\mathsf{,}\mathsf{994}\mathsf{B}$${\mathsf {VO_{2}^{+}+e^{-}+2H^{+}\rightleftarrows VO^{2+}+H_{2}O\ \ E_{VO_{2}^{+}/VO^{2+}}^{0}=0,994\ B}}$ 

${\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}{\mathsf{e}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{V}{\mathsf{O}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}{\mathsf{E}}_{{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{V}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{/}\mathsf{V}{\mathsf{O}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}}^{\mathsf{0}}\mathsf{=}\mathsf{1}\mathsf{,}\mathsf{31}\mathsf{B}$${\mathsf {H_{2}VO_{4}^{-}+e^{-}+4H^{+}\rightleftarrows VO^{2+}+3H_{2}O\ \ E_{H_{2}VO_{4}^{-}/VO^{2+}}^{0}=1,31\ B}}$ 

Величина данных потенциалов зависит от pH среды. Так, для пары VO₂⁺/VO²⁺ в 1М растворе серной кислоты он составляет +1,02В, а в 8М растворе уже +1,30В.

В качестве титранта используют ванадат натрия или ванадат аммония, растворы которых готовят из точных навесок. Эти растворы достаточно стабильны при хранении, их концентрацию определяют титрованием раствором перманганата калия в кислой среде после восстановления диоксидом серы V(V) в V(IV) и удаления избыточного диоксида серы.

Конечная точка титрования определяется по изменению окраски индикаторов: дифениламина, N-фенилантраниловой кислоты, дифениламин-4-сульфокислоты, а также потенциометрически.

Ванадатометрия обладает большей избирательностью по сравнению с хроматометрией и цериметрией, позволяя определять гидрохинон в присутствии крезолов, а малеиновую кислоту в присутствии муравьиной.

ПрактикаПравить

С помощью прямого титрования ванадатами определяют:

• катионы As(III), Hg(I), Mo(III), Mo(V), Sn(II), Sb(III), Ti(III), Tl(I), U(IV), V(III), W(V)
• анионы SO₃^2-, S₂O₃^2-, S^2-, SCN^-, I^-

Методом обратной ванадатометрии определяют спирты, кетоны и аминокислоты, когда к определяемому веществу добавляют избыток ванадата, а непрореагировавший окислитель далее оттитровывают раствором Fe(II).

ЛитератураПравить

• Васильев В. П. Аналитическая химия. Часть 1. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. — М.: Высшая школа, 1989. — 320 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-06-000066-4.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.