View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
LABORATOŘE Z ANALYTICKEacute CHEMIE
Naacutevody k praktickyacutem uacutelohaacutem
Univerzita Karlova v Praze
Pedagogickaacute fakulta
Katedra chemie a didaktiky chemie
OBSAH
Hodnoceniacute praktickyacutech uacuteloh a piacutesemnyacute test 1
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků 2
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku 6
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K) 8
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A) 9
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV) 10-12
Acidobazickeacute titrace 14
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I) 15
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I) 16
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II) 17
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II) 18
Sraacutežeciacute titrace 19
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag) 19
Chelatometrickeacute titrace 20
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I) 20
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II) 21
Jodometrickaacute titrace 23
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I) 23
Manganometrickeacute titrace 25
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn) 25
Konduktometrie (KT) 27
Zpětnaacute titrace (ZT) 31
Hodnoceniacute praktickyacutech uacuteloh a piacutesemnyacute test
Každyacute student vypracuje z provedeneacute praktickeacute uacutelohy přehlednyacute protokol podle
vzoroveacuteho protokolu včetně spraacutevneacuteho statistickeacuteho vyhodnoceniacute ziacuteskanyacutech vyacutesledků a ten
odevzdaacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute Každaacute praktickaacute uacuteloha každeacuteho studenta bude
na zaacutekladě jeho odevzdaneacuteho protokolu ohodnocena klasifikačniacutem stupněm vyacuteborně velmi dobře
nebo dobře podle naacutesledujiacuteciacute tabulky
Chyba stanoveniacute do 3 + spraacutevnyacute vyacutepočet vyacuteborně 1
Chyba stanoveniacute do 3 + chybnyacute vyacutepočet velmi dobře 2
Chyba stanoveniacute do 6 + spraacutevnyacute vyacutepočet velmi dobře 2
Chyba stanoveniacute do 6 + chybnyacute vyacutepočet dobře 3
Chyba stanoveniacute do 10 + spraacutevnyacute vyacutepočet dobře 3
Chyba stanoveniacute do 10 + chybnyacute vyacutepočet nevyhovujiacuteciacute 4
Chyba stanoveniacute nad 10 + jakyacutekoliv vyacutepočet nevyhovujiacuteciacute 4
V uacutelohaacutech K a A se za každyacute chybně dokaacutezanyacute ion snižuje hodnoceniacute o jeden stupeň
Striktniacute dodržovaacuteniacute bezpečnostniacutech předpisů pro praacuteci v chemickyacutech laboratořiacutech při
jakeacutekoliv praacuteci v laboratoři a uacutespěšneacute absolvovaacuteniacute praktickyacutech uacuteloh praktika z analytickeacute
chemie je nezbytnou podmiacutenkou k obdrženiacute zaacutepočtu
- 1 -
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků
Vyacutesledky analytickyacutech stanoveniacute jsou vždy zatiacuteženy naacutehodnyacutemi chybami a mohou byacutet
takeacute zatiacuteženy chybami hrubyacutemi a systematickyacutemi Vyacutesledky zatiacuteženeacute hrubyacutemi chybami se projeviacute
jako odlehleacute vyacutesledky daneacuteho souboru analytickyacutech vyacutesledků a lze je vyloučit testy pro odlehleacute
vyacutesledky Systematickeacute chyby ktereacute způsobujiacute strannost vyacutesledků lze prokaacutezat či vyvraacutetit jejich
porovnaacuteniacutem s analytickyacutemi vyacutesledky nezatiacuteženyacutemi systematickou chybou popřiacutepadě jejich
porovnaacuteniacutem se znaacutemou pravou hodnotou pomociacute testů shodnosti
Naacutehodneacute chyby analytickyacutech vyacutesledků vedou k jejich určiteacutemu rozděleniacute či distribuci
Pod pojmem rozděleniacute vyacutesledků rozumiacuteme zaacutevislost pravděpodobnosti vyacuteskytu daneacuteho vyacutesledku
na jeho hodnotě Převaacutežnaacute čaacutest souborů analytickyacutech vyacutesledků maacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
ktereacute se jen zřiacutedka bliacutežiacute normaacutelniacutemu neboli Gaussovu rozděleniacute Přesnost analytickyacutech vyacutesledků
je praacutevě charakterizovaacutena tiacutemto jednovrcholovyacutem rozděleniacutem Každeacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
vyacutesledků můžeme popsat dvěma na sobě nezaacutevislyacutemi parametry Prvniacute z nich se nazyacutevaacute parametr
centroidniacute tendence kteryacute charakterizuje spraacutevnost vyacutesledků a vyjadřujeme jej středniacute hodnotou
souboru analytickyacutech vyacutesledků Druhyacutem z nich je parametr variability jenž charakterizuje
shodnost analytickyacutech vyacutesledků a vyjadřujeme jej rozptylem popřiacutepadě druhou odmocninou
rozptylu nazyacutevanou teacutež směrodatnaacute odchylka
Obecně platiacute že paralelniacute analytickeacute vyacutesledky ktereacute jsou zatiacuteženy pouze malyacutemi
naacutehodnyacutemi chybami tedy shodneacute a ktereacute nejsou zaacuteroveň zatiacuteženy systematickou chybou tedy
spraacutevneacute označujeme jako přesneacute vyacutesledky
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků se provaacutediacute s konečnyacutemi vyacutesledky
koncentraciacute či procentuaacutelniacutech zastoupeniacute analytů ve vzorku nikoliv s mezivyacutesledky či
dokonce vstupniacutemi daty jako jsou napřiacuteklad spotřeby odměrnyacutech roztoků absorbance
anebo prošleacute naacuteboje
Ojedinělyacute vyacutesledek v daneacutem souboru analytickyacutech vyacutesledků kteryacute je zatiacutežen hrubou
chybou se projeviacute jako odlehlyacute vyacutesledek a lze jej vyloučit na zaacutekladě Deanova a Dixonova testu
pro odlehleacute vyacutesledky Nejprve uspořaacutedejte vyacutesledky ve vašem souboru analytickyacutech vyacutesledků dle
- 2 -
velikosti od nejmenšiacuteho k největšiacutemu x1 lt x2 lt x3 xn-2 lt x n-1 lt x n Naacutesledně vypočiacutetejte rozpětiacute
R souboru vašich vyacutesledků jako rozdiacutel mezi největšiacute a nejmenšiacute hodnotou tohoto souboru
Poteacute vypočiacutetejte kriteacuterium Q1 jako rozdiacutel mezi nejmenšiacutem a naacutesledujiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute
rozpětiacutem souboru vyacutesledků
a kriteacuterium Qn jako rozdiacutel mezi největšiacutem a předchaacutezejiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute rozpětiacutem
souboru vašich vyacutesledků
Hodnoty kriteacuteriiacute Q1 a Qn pak porovnejte s tabelovanou kritickou hodnotou kriteacuteria Qk pro
danyacute počet analytickyacutech vyacutesledků n v souboru Shledaacutete-li Q1 gt Qk pak nejmenšiacute analytickyacute
vyacutesledek x1 je odlehlyacute podle Deanova a Dixonova testu a proto jej ze souboru vylučte jako
odlehlyacute vyacutesledek Pokud naleznete Qn gt Qk pak největšiacute vyacutesledek daneacuteho souboru xn je odlehlyacute a
tudiacutež jej vylučte ze souboru jako odlehlyacute vyacutesledek Po provedeniacute Deanova a Dixonova testu daacutele
vyhodnocujte soubor vašich analytickyacutech vyacutesledků zmenšenyacute o odlehleacute vyacutesledky
Středniacute hodnotu souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout pomociacute mediaacutenu Jako mediaacuten souboru s lichyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti označte prostředniacute vyacutesledek U souboru se sudyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti vypočiacutetejte mediaacuten jako aritmetickyacute průměr dvou prostředniacutech vyacutesledků
Směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout z rozpětiacute souboru vyacutesledků Odhad směrodatneacute odchylky souboru vyacutesledků z rozpětiacute
vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute souboru tabelovanyacutem koeficientem kteryacute naleznete v tabulce
pro danyacute počet měřeniacute n
- 3 -
Relativniacute směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte jako podiacutel
odhadu směrodatneacute odchylky a mediaacutenu souboru vašich vyacutesledků
Relativniacute směrodatnou odchylku vyjaacutedřete v procentech jejiacutem vynaacutesobeniacutem 100
Miacuteru shodnosti analytickyacutech vyacutesledků ktereacute jste ziacuteskali vy (tedy jeden experimentaacutetor) za
stejnyacutech experimentaacutelniacutech podmiacutenek v raacutemci vašeho souboru vyacutesledků můžete vyjaacutedřit pomociacute
intervalu spolehlivosti L12 neboli meze opakovatelnosti r Interval spolehlivosti popřiacutepadě mez
opakovatelnosti souboru vyacutesledků udaacutevaacute interval v němž se hledanyacute parametr centroidniacute
tendence daneacuteho souboru vyacutesledků nachaacuteziacute s jistou pravděpodobnostiacute kterou voliacutete koeficientem
spolehlivosti popřiacutepadě hladinou vyacuteznamnosti Při hodnoceniacute souborů vyacutesledků v analytickeacute
chemii běžně použiacutevaacuteme koeficient spolehlivosti 095 a to znamenaacute že vyhodnocujeme
analytickeacute vyacutesledky na hladině vyacuteznamnosti 005 Interval spolehlivosti L12 a zaacuteroveň mez
opakovatelnosti r souboru vašich analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute
souboru vašich vyacutesledků tabelovanyacutem koeficientem Kn pro danyacute počet měřeniacute n a danyacute koeficient
spolehlivosti 095
Pro koeficient spolehlivosti 095 ležiacute parametr centroidniacute tendence vašich vyacutesledků s 95
pravděpodobnostiacute v intervalu ohraničeneacutem intervalem spolehlivosti či meziacute opakovatelnosti
kolem středniacute hodnoty tohoto souboru vyacutesledků
- 4 -
Do vypracovanyacutech přehlednyacutech protokolů z provedeneacute praktickeacute uacutelohy uvaacutedějte
konečnyacute analytickyacute vyacutesledek jako mediaacuten opatřenyacute intervalem spolehlivosti a v zaacutevorce
relativniacute směrodatnou odchylkou vyjaacutedřenou v procentech tedy v naacutesledujiacuteciacutem formaacutetu
Tabulka hodnot koeficientů kn a Kn a kritickyacutech hodnot kriteacuteriiacute Qk
pro danyacute soubor analytickyacutech vyacutesledků o počtu n a pro koeficient
spolehlivosti 095 neboli hladinu vyacuteznamnosti 005
n kn Kn Q k
2 0886 640 ndash
3 0591 130 0941
4 0486 072 0765
5 0430 051 0642
6 0395 040 0560
7 0370 033 0507
8 0351 029 0468
9 0337 026 0437
10 0325 023 0412
- 5 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
OBSAH
Hodnoceniacute praktickyacutech uacuteloh a piacutesemnyacute test 1
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků 2
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku 6
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K) 8
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A) 9
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV) 10-12
Acidobazickeacute titrace 14
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I) 15
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I) 16
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II) 17
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II) 18
Sraacutežeciacute titrace 19
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag) 19
Chelatometrickeacute titrace 20
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I) 20
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II) 21
Jodometrickaacute titrace 23
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I) 23
Manganometrickeacute titrace 25
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn) 25
Konduktometrie (KT) 27
Zpětnaacute titrace (ZT) 31
Hodnoceniacute praktickyacutech uacuteloh a piacutesemnyacute test
Každyacute student vypracuje z provedeneacute praktickeacute uacutelohy přehlednyacute protokol podle
vzoroveacuteho protokolu včetně spraacutevneacuteho statistickeacuteho vyhodnoceniacute ziacuteskanyacutech vyacutesledků a ten
odevzdaacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute Každaacute praktickaacute uacuteloha každeacuteho studenta bude
na zaacutekladě jeho odevzdaneacuteho protokolu ohodnocena klasifikačniacutem stupněm vyacuteborně velmi dobře
nebo dobře podle naacutesledujiacuteciacute tabulky
Chyba stanoveniacute do 3 + spraacutevnyacute vyacutepočet vyacuteborně 1
Chyba stanoveniacute do 3 + chybnyacute vyacutepočet velmi dobře 2
Chyba stanoveniacute do 6 + spraacutevnyacute vyacutepočet velmi dobře 2
Chyba stanoveniacute do 6 + chybnyacute vyacutepočet dobře 3
Chyba stanoveniacute do 10 + spraacutevnyacute vyacutepočet dobře 3
Chyba stanoveniacute do 10 + chybnyacute vyacutepočet nevyhovujiacuteciacute 4
Chyba stanoveniacute nad 10 + jakyacutekoliv vyacutepočet nevyhovujiacuteciacute 4
V uacutelohaacutech K a A se za každyacute chybně dokaacutezanyacute ion snižuje hodnoceniacute o jeden stupeň
Striktniacute dodržovaacuteniacute bezpečnostniacutech předpisů pro praacuteci v chemickyacutech laboratořiacutech při
jakeacutekoliv praacuteci v laboratoři a uacutespěšneacute absolvovaacuteniacute praktickyacutech uacuteloh praktika z analytickeacute
chemie je nezbytnou podmiacutenkou k obdrženiacute zaacutepočtu
- 1 -
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků
Vyacutesledky analytickyacutech stanoveniacute jsou vždy zatiacuteženy naacutehodnyacutemi chybami a mohou byacutet
takeacute zatiacuteženy chybami hrubyacutemi a systematickyacutemi Vyacutesledky zatiacuteženeacute hrubyacutemi chybami se projeviacute
jako odlehleacute vyacutesledky daneacuteho souboru analytickyacutech vyacutesledků a lze je vyloučit testy pro odlehleacute
vyacutesledky Systematickeacute chyby ktereacute způsobujiacute strannost vyacutesledků lze prokaacutezat či vyvraacutetit jejich
porovnaacuteniacutem s analytickyacutemi vyacutesledky nezatiacuteženyacutemi systematickou chybou popřiacutepadě jejich
porovnaacuteniacutem se znaacutemou pravou hodnotou pomociacute testů shodnosti
Naacutehodneacute chyby analytickyacutech vyacutesledků vedou k jejich určiteacutemu rozděleniacute či distribuci
Pod pojmem rozděleniacute vyacutesledků rozumiacuteme zaacutevislost pravděpodobnosti vyacuteskytu daneacuteho vyacutesledku
na jeho hodnotě Převaacutežnaacute čaacutest souborů analytickyacutech vyacutesledků maacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
ktereacute se jen zřiacutedka bliacutežiacute normaacutelniacutemu neboli Gaussovu rozděleniacute Přesnost analytickyacutech vyacutesledků
je praacutevě charakterizovaacutena tiacutemto jednovrcholovyacutem rozděleniacutem Každeacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
vyacutesledků můžeme popsat dvěma na sobě nezaacutevislyacutemi parametry Prvniacute z nich se nazyacutevaacute parametr
centroidniacute tendence kteryacute charakterizuje spraacutevnost vyacutesledků a vyjadřujeme jej středniacute hodnotou
souboru analytickyacutech vyacutesledků Druhyacutem z nich je parametr variability jenž charakterizuje
shodnost analytickyacutech vyacutesledků a vyjadřujeme jej rozptylem popřiacutepadě druhou odmocninou
rozptylu nazyacutevanou teacutež směrodatnaacute odchylka
Obecně platiacute že paralelniacute analytickeacute vyacutesledky ktereacute jsou zatiacuteženy pouze malyacutemi
naacutehodnyacutemi chybami tedy shodneacute a ktereacute nejsou zaacuteroveň zatiacuteženy systematickou chybou tedy
spraacutevneacute označujeme jako přesneacute vyacutesledky
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků se provaacutediacute s konečnyacutemi vyacutesledky
koncentraciacute či procentuaacutelniacutech zastoupeniacute analytů ve vzorku nikoliv s mezivyacutesledky či
dokonce vstupniacutemi daty jako jsou napřiacuteklad spotřeby odměrnyacutech roztoků absorbance
anebo prošleacute naacuteboje
Ojedinělyacute vyacutesledek v daneacutem souboru analytickyacutech vyacutesledků kteryacute je zatiacutežen hrubou
chybou se projeviacute jako odlehlyacute vyacutesledek a lze jej vyloučit na zaacutekladě Deanova a Dixonova testu
pro odlehleacute vyacutesledky Nejprve uspořaacutedejte vyacutesledky ve vašem souboru analytickyacutech vyacutesledků dle
- 2 -
velikosti od nejmenšiacuteho k největšiacutemu x1 lt x2 lt x3 xn-2 lt x n-1 lt x n Naacutesledně vypočiacutetejte rozpětiacute
R souboru vašich vyacutesledků jako rozdiacutel mezi největšiacute a nejmenšiacute hodnotou tohoto souboru
Poteacute vypočiacutetejte kriteacuterium Q1 jako rozdiacutel mezi nejmenšiacutem a naacutesledujiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute
rozpětiacutem souboru vyacutesledků
a kriteacuterium Qn jako rozdiacutel mezi největšiacutem a předchaacutezejiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute rozpětiacutem
souboru vašich vyacutesledků
Hodnoty kriteacuteriiacute Q1 a Qn pak porovnejte s tabelovanou kritickou hodnotou kriteacuteria Qk pro
danyacute počet analytickyacutech vyacutesledků n v souboru Shledaacutete-li Q1 gt Qk pak nejmenšiacute analytickyacute
vyacutesledek x1 je odlehlyacute podle Deanova a Dixonova testu a proto jej ze souboru vylučte jako
odlehlyacute vyacutesledek Pokud naleznete Qn gt Qk pak největšiacute vyacutesledek daneacuteho souboru xn je odlehlyacute a
tudiacutež jej vylučte ze souboru jako odlehlyacute vyacutesledek Po provedeniacute Deanova a Dixonova testu daacutele
vyhodnocujte soubor vašich analytickyacutech vyacutesledků zmenšenyacute o odlehleacute vyacutesledky
Středniacute hodnotu souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout pomociacute mediaacutenu Jako mediaacuten souboru s lichyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti označte prostředniacute vyacutesledek U souboru se sudyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti vypočiacutetejte mediaacuten jako aritmetickyacute průměr dvou prostředniacutech vyacutesledků
Směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout z rozpětiacute souboru vyacutesledků Odhad směrodatneacute odchylky souboru vyacutesledků z rozpětiacute
vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute souboru tabelovanyacutem koeficientem kteryacute naleznete v tabulce
pro danyacute počet měřeniacute n
- 3 -
Relativniacute směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte jako podiacutel
odhadu směrodatneacute odchylky a mediaacutenu souboru vašich vyacutesledků
Relativniacute směrodatnou odchylku vyjaacutedřete v procentech jejiacutem vynaacutesobeniacutem 100
Miacuteru shodnosti analytickyacutech vyacutesledků ktereacute jste ziacuteskali vy (tedy jeden experimentaacutetor) za
stejnyacutech experimentaacutelniacutech podmiacutenek v raacutemci vašeho souboru vyacutesledků můžete vyjaacutedřit pomociacute
intervalu spolehlivosti L12 neboli meze opakovatelnosti r Interval spolehlivosti popřiacutepadě mez
opakovatelnosti souboru vyacutesledků udaacutevaacute interval v němž se hledanyacute parametr centroidniacute
tendence daneacuteho souboru vyacutesledků nachaacuteziacute s jistou pravděpodobnostiacute kterou voliacutete koeficientem
spolehlivosti popřiacutepadě hladinou vyacuteznamnosti Při hodnoceniacute souborů vyacutesledků v analytickeacute
chemii běžně použiacutevaacuteme koeficient spolehlivosti 095 a to znamenaacute že vyhodnocujeme
analytickeacute vyacutesledky na hladině vyacuteznamnosti 005 Interval spolehlivosti L12 a zaacuteroveň mez
opakovatelnosti r souboru vašich analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute
souboru vašich vyacutesledků tabelovanyacutem koeficientem Kn pro danyacute počet měřeniacute n a danyacute koeficient
spolehlivosti 095
Pro koeficient spolehlivosti 095 ležiacute parametr centroidniacute tendence vašich vyacutesledků s 95
pravděpodobnostiacute v intervalu ohraničeneacutem intervalem spolehlivosti či meziacute opakovatelnosti
kolem středniacute hodnoty tohoto souboru vyacutesledků
- 4 -
Do vypracovanyacutech přehlednyacutech protokolů z provedeneacute praktickeacute uacutelohy uvaacutedějte
konečnyacute analytickyacute vyacutesledek jako mediaacuten opatřenyacute intervalem spolehlivosti a v zaacutevorce
relativniacute směrodatnou odchylkou vyjaacutedřenou v procentech tedy v naacutesledujiacuteciacutem formaacutetu
Tabulka hodnot koeficientů kn a Kn a kritickyacutech hodnot kriteacuteriiacute Qk
pro danyacute soubor analytickyacutech vyacutesledků o počtu n a pro koeficient
spolehlivosti 095 neboli hladinu vyacuteznamnosti 005
n kn Kn Q k
2 0886 640 ndash
3 0591 130 0941
4 0486 072 0765
5 0430 051 0642
6 0395 040 0560
7 0370 033 0507
8 0351 029 0468
9 0337 026 0437
10 0325 023 0412
- 5 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Hodnoceniacute praktickyacutech uacuteloh a piacutesemnyacute test
Každyacute student vypracuje z provedeneacute praktickeacute uacutelohy přehlednyacute protokol podle
vzoroveacuteho protokolu včetně spraacutevneacuteho statistickeacuteho vyhodnoceniacute ziacuteskanyacutech vyacutesledků a ten
odevzdaacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute Každaacute praktickaacute uacuteloha každeacuteho studenta bude
na zaacutekladě jeho odevzdaneacuteho protokolu ohodnocena klasifikačniacutem stupněm vyacuteborně velmi dobře
nebo dobře podle naacutesledujiacuteciacute tabulky
Chyba stanoveniacute do 3 + spraacutevnyacute vyacutepočet vyacuteborně 1
Chyba stanoveniacute do 3 + chybnyacute vyacutepočet velmi dobře 2
Chyba stanoveniacute do 6 + spraacutevnyacute vyacutepočet velmi dobře 2
Chyba stanoveniacute do 6 + chybnyacute vyacutepočet dobře 3
Chyba stanoveniacute do 10 + spraacutevnyacute vyacutepočet dobře 3
Chyba stanoveniacute do 10 + chybnyacute vyacutepočet nevyhovujiacuteciacute 4
Chyba stanoveniacute nad 10 + jakyacutekoliv vyacutepočet nevyhovujiacuteciacute 4
V uacutelohaacutech K a A se za každyacute chybně dokaacutezanyacute ion snižuje hodnoceniacute o jeden stupeň
Striktniacute dodržovaacuteniacute bezpečnostniacutech předpisů pro praacuteci v chemickyacutech laboratořiacutech při
jakeacutekoliv praacuteci v laboratoři a uacutespěšneacute absolvovaacuteniacute praktickyacutech uacuteloh praktika z analytickeacute
chemie je nezbytnou podmiacutenkou k obdrženiacute zaacutepočtu
- 1 -
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků
Vyacutesledky analytickyacutech stanoveniacute jsou vždy zatiacuteženy naacutehodnyacutemi chybami a mohou byacutet
takeacute zatiacuteženy chybami hrubyacutemi a systematickyacutemi Vyacutesledky zatiacuteženeacute hrubyacutemi chybami se projeviacute
jako odlehleacute vyacutesledky daneacuteho souboru analytickyacutech vyacutesledků a lze je vyloučit testy pro odlehleacute
vyacutesledky Systematickeacute chyby ktereacute způsobujiacute strannost vyacutesledků lze prokaacutezat či vyvraacutetit jejich
porovnaacuteniacutem s analytickyacutemi vyacutesledky nezatiacuteženyacutemi systematickou chybou popřiacutepadě jejich
porovnaacuteniacutem se znaacutemou pravou hodnotou pomociacute testů shodnosti
Naacutehodneacute chyby analytickyacutech vyacutesledků vedou k jejich určiteacutemu rozděleniacute či distribuci
Pod pojmem rozděleniacute vyacutesledků rozumiacuteme zaacutevislost pravděpodobnosti vyacuteskytu daneacuteho vyacutesledku
na jeho hodnotě Převaacutežnaacute čaacutest souborů analytickyacutech vyacutesledků maacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
ktereacute se jen zřiacutedka bliacutežiacute normaacutelniacutemu neboli Gaussovu rozděleniacute Přesnost analytickyacutech vyacutesledků
je praacutevě charakterizovaacutena tiacutemto jednovrcholovyacutem rozděleniacutem Každeacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
vyacutesledků můžeme popsat dvěma na sobě nezaacutevislyacutemi parametry Prvniacute z nich se nazyacutevaacute parametr
centroidniacute tendence kteryacute charakterizuje spraacutevnost vyacutesledků a vyjadřujeme jej středniacute hodnotou
souboru analytickyacutech vyacutesledků Druhyacutem z nich je parametr variability jenž charakterizuje
shodnost analytickyacutech vyacutesledků a vyjadřujeme jej rozptylem popřiacutepadě druhou odmocninou
rozptylu nazyacutevanou teacutež směrodatnaacute odchylka
Obecně platiacute že paralelniacute analytickeacute vyacutesledky ktereacute jsou zatiacuteženy pouze malyacutemi
naacutehodnyacutemi chybami tedy shodneacute a ktereacute nejsou zaacuteroveň zatiacuteženy systematickou chybou tedy
spraacutevneacute označujeme jako přesneacute vyacutesledky
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků se provaacutediacute s konečnyacutemi vyacutesledky
koncentraciacute či procentuaacutelniacutech zastoupeniacute analytů ve vzorku nikoliv s mezivyacutesledky či
dokonce vstupniacutemi daty jako jsou napřiacuteklad spotřeby odměrnyacutech roztoků absorbance
anebo prošleacute naacuteboje
Ojedinělyacute vyacutesledek v daneacutem souboru analytickyacutech vyacutesledků kteryacute je zatiacutežen hrubou
chybou se projeviacute jako odlehlyacute vyacutesledek a lze jej vyloučit na zaacutekladě Deanova a Dixonova testu
pro odlehleacute vyacutesledky Nejprve uspořaacutedejte vyacutesledky ve vašem souboru analytickyacutech vyacutesledků dle
- 2 -
velikosti od nejmenšiacuteho k největšiacutemu x1 lt x2 lt x3 xn-2 lt x n-1 lt x n Naacutesledně vypočiacutetejte rozpětiacute
R souboru vašich vyacutesledků jako rozdiacutel mezi největšiacute a nejmenšiacute hodnotou tohoto souboru
Poteacute vypočiacutetejte kriteacuterium Q1 jako rozdiacutel mezi nejmenšiacutem a naacutesledujiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute
rozpětiacutem souboru vyacutesledků
a kriteacuterium Qn jako rozdiacutel mezi největšiacutem a předchaacutezejiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute rozpětiacutem
souboru vašich vyacutesledků
Hodnoty kriteacuteriiacute Q1 a Qn pak porovnejte s tabelovanou kritickou hodnotou kriteacuteria Qk pro
danyacute počet analytickyacutech vyacutesledků n v souboru Shledaacutete-li Q1 gt Qk pak nejmenšiacute analytickyacute
vyacutesledek x1 je odlehlyacute podle Deanova a Dixonova testu a proto jej ze souboru vylučte jako
odlehlyacute vyacutesledek Pokud naleznete Qn gt Qk pak největšiacute vyacutesledek daneacuteho souboru xn je odlehlyacute a
tudiacutež jej vylučte ze souboru jako odlehlyacute vyacutesledek Po provedeniacute Deanova a Dixonova testu daacutele
vyhodnocujte soubor vašich analytickyacutech vyacutesledků zmenšenyacute o odlehleacute vyacutesledky
Středniacute hodnotu souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout pomociacute mediaacutenu Jako mediaacuten souboru s lichyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti označte prostředniacute vyacutesledek U souboru se sudyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti vypočiacutetejte mediaacuten jako aritmetickyacute průměr dvou prostředniacutech vyacutesledků
Směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout z rozpětiacute souboru vyacutesledků Odhad směrodatneacute odchylky souboru vyacutesledků z rozpětiacute
vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute souboru tabelovanyacutem koeficientem kteryacute naleznete v tabulce
pro danyacute počet měřeniacute n
- 3 -
Relativniacute směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte jako podiacutel
odhadu směrodatneacute odchylky a mediaacutenu souboru vašich vyacutesledků
Relativniacute směrodatnou odchylku vyjaacutedřete v procentech jejiacutem vynaacutesobeniacutem 100
Miacuteru shodnosti analytickyacutech vyacutesledků ktereacute jste ziacuteskali vy (tedy jeden experimentaacutetor) za
stejnyacutech experimentaacutelniacutech podmiacutenek v raacutemci vašeho souboru vyacutesledků můžete vyjaacutedřit pomociacute
intervalu spolehlivosti L12 neboli meze opakovatelnosti r Interval spolehlivosti popřiacutepadě mez
opakovatelnosti souboru vyacutesledků udaacutevaacute interval v němž se hledanyacute parametr centroidniacute
tendence daneacuteho souboru vyacutesledků nachaacuteziacute s jistou pravděpodobnostiacute kterou voliacutete koeficientem
spolehlivosti popřiacutepadě hladinou vyacuteznamnosti Při hodnoceniacute souborů vyacutesledků v analytickeacute
chemii běžně použiacutevaacuteme koeficient spolehlivosti 095 a to znamenaacute že vyhodnocujeme
analytickeacute vyacutesledky na hladině vyacuteznamnosti 005 Interval spolehlivosti L12 a zaacuteroveň mez
opakovatelnosti r souboru vašich analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute
souboru vašich vyacutesledků tabelovanyacutem koeficientem Kn pro danyacute počet měřeniacute n a danyacute koeficient
spolehlivosti 095
Pro koeficient spolehlivosti 095 ležiacute parametr centroidniacute tendence vašich vyacutesledků s 95
pravděpodobnostiacute v intervalu ohraničeneacutem intervalem spolehlivosti či meziacute opakovatelnosti
kolem středniacute hodnoty tohoto souboru vyacutesledků
- 4 -
Do vypracovanyacutech přehlednyacutech protokolů z provedeneacute praktickeacute uacutelohy uvaacutedějte
konečnyacute analytickyacute vyacutesledek jako mediaacuten opatřenyacute intervalem spolehlivosti a v zaacutevorce
relativniacute směrodatnou odchylkou vyjaacutedřenou v procentech tedy v naacutesledujiacuteciacutem formaacutetu
Tabulka hodnot koeficientů kn a Kn a kritickyacutech hodnot kriteacuteriiacute Qk
pro danyacute soubor analytickyacutech vyacutesledků o počtu n a pro koeficient
spolehlivosti 095 neboli hladinu vyacuteznamnosti 005
n kn Kn Q k
2 0886 640 ndash
3 0591 130 0941
4 0486 072 0765
5 0430 051 0642
6 0395 040 0560
7 0370 033 0507
8 0351 029 0468
9 0337 026 0437
10 0325 023 0412
- 5 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků
Vyacutesledky analytickyacutech stanoveniacute jsou vždy zatiacuteženy naacutehodnyacutemi chybami a mohou byacutet
takeacute zatiacuteženy chybami hrubyacutemi a systematickyacutemi Vyacutesledky zatiacuteženeacute hrubyacutemi chybami se projeviacute
jako odlehleacute vyacutesledky daneacuteho souboru analytickyacutech vyacutesledků a lze je vyloučit testy pro odlehleacute
vyacutesledky Systematickeacute chyby ktereacute způsobujiacute strannost vyacutesledků lze prokaacutezat či vyvraacutetit jejich
porovnaacuteniacutem s analytickyacutemi vyacutesledky nezatiacuteženyacutemi systematickou chybou popřiacutepadě jejich
porovnaacuteniacutem se znaacutemou pravou hodnotou pomociacute testů shodnosti
Naacutehodneacute chyby analytickyacutech vyacutesledků vedou k jejich určiteacutemu rozděleniacute či distribuci
Pod pojmem rozděleniacute vyacutesledků rozumiacuteme zaacutevislost pravděpodobnosti vyacuteskytu daneacuteho vyacutesledku
na jeho hodnotě Převaacutežnaacute čaacutest souborů analytickyacutech vyacutesledků maacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
ktereacute se jen zřiacutedka bliacutežiacute normaacutelniacutemu neboli Gaussovu rozděleniacute Přesnost analytickyacutech vyacutesledků
je praacutevě charakterizovaacutena tiacutemto jednovrcholovyacutem rozděleniacutem Každeacute jednovrcholoveacute rozděleniacute
vyacutesledků můžeme popsat dvěma na sobě nezaacutevislyacutemi parametry Prvniacute z nich se nazyacutevaacute parametr
centroidniacute tendence kteryacute charakterizuje spraacutevnost vyacutesledků a vyjadřujeme jej středniacute hodnotou
souboru analytickyacutech vyacutesledků Druhyacutem z nich je parametr variability jenž charakterizuje
shodnost analytickyacutech vyacutesledků a vyjadřujeme jej rozptylem popřiacutepadě druhou odmocninou
rozptylu nazyacutevanou teacutež směrodatnaacute odchylka
Obecně platiacute že paralelniacute analytickeacute vyacutesledky ktereacute jsou zatiacuteženy pouze malyacutemi
naacutehodnyacutemi chybami tedy shodneacute a ktereacute nejsou zaacuteroveň zatiacuteženy systematickou chybou tedy
spraacutevneacute označujeme jako přesneacute vyacutesledky
Statistickeacute vyhodnoceniacute analytickyacutech vyacutesledků se provaacutediacute s konečnyacutemi vyacutesledky
koncentraciacute či procentuaacutelniacutech zastoupeniacute analytů ve vzorku nikoliv s mezivyacutesledky či
dokonce vstupniacutemi daty jako jsou napřiacuteklad spotřeby odměrnyacutech roztoků absorbance
anebo prošleacute naacuteboje
Ojedinělyacute vyacutesledek v daneacutem souboru analytickyacutech vyacutesledků kteryacute je zatiacutežen hrubou
chybou se projeviacute jako odlehlyacute vyacutesledek a lze jej vyloučit na zaacutekladě Deanova a Dixonova testu
pro odlehleacute vyacutesledky Nejprve uspořaacutedejte vyacutesledky ve vašem souboru analytickyacutech vyacutesledků dle
- 2 -
velikosti od nejmenšiacuteho k největšiacutemu x1 lt x2 lt x3 xn-2 lt x n-1 lt x n Naacutesledně vypočiacutetejte rozpětiacute
R souboru vašich vyacutesledků jako rozdiacutel mezi největšiacute a nejmenšiacute hodnotou tohoto souboru
Poteacute vypočiacutetejte kriteacuterium Q1 jako rozdiacutel mezi nejmenšiacutem a naacutesledujiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute
rozpětiacutem souboru vyacutesledků
a kriteacuterium Qn jako rozdiacutel mezi největšiacutem a předchaacutezejiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute rozpětiacutem
souboru vašich vyacutesledků
Hodnoty kriteacuteriiacute Q1 a Qn pak porovnejte s tabelovanou kritickou hodnotou kriteacuteria Qk pro
danyacute počet analytickyacutech vyacutesledků n v souboru Shledaacutete-li Q1 gt Qk pak nejmenšiacute analytickyacute
vyacutesledek x1 je odlehlyacute podle Deanova a Dixonova testu a proto jej ze souboru vylučte jako
odlehlyacute vyacutesledek Pokud naleznete Qn gt Qk pak největšiacute vyacutesledek daneacuteho souboru xn je odlehlyacute a
tudiacutež jej vylučte ze souboru jako odlehlyacute vyacutesledek Po provedeniacute Deanova a Dixonova testu daacutele
vyhodnocujte soubor vašich analytickyacutech vyacutesledků zmenšenyacute o odlehleacute vyacutesledky
Středniacute hodnotu souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout pomociacute mediaacutenu Jako mediaacuten souboru s lichyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti označte prostředniacute vyacutesledek U souboru se sudyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti vypočiacutetejte mediaacuten jako aritmetickyacute průměr dvou prostředniacutech vyacutesledků
Směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout z rozpětiacute souboru vyacutesledků Odhad směrodatneacute odchylky souboru vyacutesledků z rozpětiacute
vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute souboru tabelovanyacutem koeficientem kteryacute naleznete v tabulce
pro danyacute počet měřeniacute n
- 3 -
Relativniacute směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte jako podiacutel
odhadu směrodatneacute odchylky a mediaacutenu souboru vašich vyacutesledků
Relativniacute směrodatnou odchylku vyjaacutedřete v procentech jejiacutem vynaacutesobeniacutem 100
Miacuteru shodnosti analytickyacutech vyacutesledků ktereacute jste ziacuteskali vy (tedy jeden experimentaacutetor) za
stejnyacutech experimentaacutelniacutech podmiacutenek v raacutemci vašeho souboru vyacutesledků můžete vyjaacutedřit pomociacute
intervalu spolehlivosti L12 neboli meze opakovatelnosti r Interval spolehlivosti popřiacutepadě mez
opakovatelnosti souboru vyacutesledků udaacutevaacute interval v němž se hledanyacute parametr centroidniacute
tendence daneacuteho souboru vyacutesledků nachaacuteziacute s jistou pravděpodobnostiacute kterou voliacutete koeficientem
spolehlivosti popřiacutepadě hladinou vyacuteznamnosti Při hodnoceniacute souborů vyacutesledků v analytickeacute
chemii běžně použiacutevaacuteme koeficient spolehlivosti 095 a to znamenaacute že vyhodnocujeme
analytickeacute vyacutesledky na hladině vyacuteznamnosti 005 Interval spolehlivosti L12 a zaacuteroveň mez
opakovatelnosti r souboru vašich analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute
souboru vašich vyacutesledků tabelovanyacutem koeficientem Kn pro danyacute počet měřeniacute n a danyacute koeficient
spolehlivosti 095
Pro koeficient spolehlivosti 095 ležiacute parametr centroidniacute tendence vašich vyacutesledků s 95
pravděpodobnostiacute v intervalu ohraničeneacutem intervalem spolehlivosti či meziacute opakovatelnosti
kolem středniacute hodnoty tohoto souboru vyacutesledků
- 4 -
Do vypracovanyacutech přehlednyacutech protokolů z provedeneacute praktickeacute uacutelohy uvaacutedějte
konečnyacute analytickyacute vyacutesledek jako mediaacuten opatřenyacute intervalem spolehlivosti a v zaacutevorce
relativniacute směrodatnou odchylkou vyjaacutedřenou v procentech tedy v naacutesledujiacuteciacutem formaacutetu
Tabulka hodnot koeficientů kn a Kn a kritickyacutech hodnot kriteacuteriiacute Qk
pro danyacute soubor analytickyacutech vyacutesledků o počtu n a pro koeficient
spolehlivosti 095 neboli hladinu vyacuteznamnosti 005
n kn Kn Q k
2 0886 640 ndash
3 0591 130 0941
4 0486 072 0765
5 0430 051 0642
6 0395 040 0560
7 0370 033 0507
8 0351 029 0468
9 0337 026 0437
10 0325 023 0412
- 5 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
velikosti od nejmenšiacuteho k největšiacutemu x1 lt x2 lt x3 xn-2 lt x n-1 lt x n Naacutesledně vypočiacutetejte rozpětiacute
R souboru vašich vyacutesledků jako rozdiacutel mezi největšiacute a nejmenšiacute hodnotou tohoto souboru
Poteacute vypočiacutetejte kriteacuterium Q1 jako rozdiacutel mezi nejmenšiacutem a naacutesledujiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute
rozpětiacutem souboru vyacutesledků
a kriteacuterium Qn jako rozdiacutel mezi největšiacutem a předchaacutezejiacuteciacutem vyacutesledkem podělenyacute rozpětiacutem
souboru vašich vyacutesledků
Hodnoty kriteacuteriiacute Q1 a Qn pak porovnejte s tabelovanou kritickou hodnotou kriteacuteria Qk pro
danyacute počet analytickyacutech vyacutesledků n v souboru Shledaacutete-li Q1 gt Qk pak nejmenšiacute analytickyacute
vyacutesledek x1 je odlehlyacute podle Deanova a Dixonova testu a proto jej ze souboru vylučte jako
odlehlyacute vyacutesledek Pokud naleznete Qn gt Qk pak největšiacute vyacutesledek daneacuteho souboru xn je odlehlyacute a
tudiacutež jej vylučte ze souboru jako odlehlyacute vyacutesledek Po provedeniacute Deanova a Dixonova testu daacutele
vyhodnocujte soubor vašich analytickyacutech vyacutesledků zmenšenyacute o odlehleacute vyacutesledky
Středniacute hodnotu souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout pomociacute mediaacutenu Jako mediaacuten souboru s lichyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti označte prostředniacute vyacutesledek U souboru se sudyacutem počtem vyacutesledků seřazenyacutech podle
velikosti vypočiacutetejte mediaacuten jako aritmetickyacute průměr dvou prostředniacutech vyacutesledků
Směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků musiacutete pro menšiacute soubory (n le 20)
odhadnout z rozpětiacute souboru vyacutesledků Odhad směrodatneacute odchylky souboru vyacutesledků z rozpětiacute
vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute souboru tabelovanyacutem koeficientem kteryacute naleznete v tabulce
pro danyacute počet měřeniacute n
- 3 -
Relativniacute směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte jako podiacutel
odhadu směrodatneacute odchylky a mediaacutenu souboru vašich vyacutesledků
Relativniacute směrodatnou odchylku vyjaacutedřete v procentech jejiacutem vynaacutesobeniacutem 100
Miacuteru shodnosti analytickyacutech vyacutesledků ktereacute jste ziacuteskali vy (tedy jeden experimentaacutetor) za
stejnyacutech experimentaacutelniacutech podmiacutenek v raacutemci vašeho souboru vyacutesledků můžete vyjaacutedřit pomociacute
intervalu spolehlivosti L12 neboli meze opakovatelnosti r Interval spolehlivosti popřiacutepadě mez
opakovatelnosti souboru vyacutesledků udaacutevaacute interval v němž se hledanyacute parametr centroidniacute
tendence daneacuteho souboru vyacutesledků nachaacuteziacute s jistou pravděpodobnostiacute kterou voliacutete koeficientem
spolehlivosti popřiacutepadě hladinou vyacuteznamnosti Při hodnoceniacute souborů vyacutesledků v analytickeacute
chemii běžně použiacutevaacuteme koeficient spolehlivosti 095 a to znamenaacute že vyhodnocujeme
analytickeacute vyacutesledky na hladině vyacuteznamnosti 005 Interval spolehlivosti L12 a zaacuteroveň mez
opakovatelnosti r souboru vašich analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute
souboru vašich vyacutesledků tabelovanyacutem koeficientem Kn pro danyacute počet měřeniacute n a danyacute koeficient
spolehlivosti 095
Pro koeficient spolehlivosti 095 ležiacute parametr centroidniacute tendence vašich vyacutesledků s 95
pravděpodobnostiacute v intervalu ohraničeneacutem intervalem spolehlivosti či meziacute opakovatelnosti
kolem středniacute hodnoty tohoto souboru vyacutesledků
- 4 -
Do vypracovanyacutech přehlednyacutech protokolů z provedeneacute praktickeacute uacutelohy uvaacutedějte
konečnyacute analytickyacute vyacutesledek jako mediaacuten opatřenyacute intervalem spolehlivosti a v zaacutevorce
relativniacute směrodatnou odchylkou vyjaacutedřenou v procentech tedy v naacutesledujiacuteciacutem formaacutetu
Tabulka hodnot koeficientů kn a Kn a kritickyacutech hodnot kriteacuteriiacute Qk
pro danyacute soubor analytickyacutech vyacutesledků o počtu n a pro koeficient
spolehlivosti 095 neboli hladinu vyacuteznamnosti 005
n kn Kn Q k
2 0886 640 ndash
3 0591 130 0941
4 0486 072 0765
5 0430 051 0642
6 0395 040 0560
7 0370 033 0507
8 0351 029 0468
9 0337 026 0437
10 0325 023 0412
- 5 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Relativniacute směrodatnou odchylku souboru analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte jako podiacutel
odhadu směrodatneacute odchylky a mediaacutenu souboru vašich vyacutesledků
Relativniacute směrodatnou odchylku vyjaacutedřete v procentech jejiacutem vynaacutesobeniacutem 100
Miacuteru shodnosti analytickyacutech vyacutesledků ktereacute jste ziacuteskali vy (tedy jeden experimentaacutetor) za
stejnyacutech experimentaacutelniacutech podmiacutenek v raacutemci vašeho souboru vyacutesledků můžete vyjaacutedřit pomociacute
intervalu spolehlivosti L12 neboli meze opakovatelnosti r Interval spolehlivosti popřiacutepadě mez
opakovatelnosti souboru vyacutesledků udaacutevaacute interval v němž se hledanyacute parametr centroidniacute
tendence daneacuteho souboru vyacutesledků nachaacuteziacute s jistou pravděpodobnostiacute kterou voliacutete koeficientem
spolehlivosti popřiacutepadě hladinou vyacuteznamnosti Při hodnoceniacute souborů vyacutesledků v analytickeacute
chemii běžně použiacutevaacuteme koeficient spolehlivosti 095 a to znamenaacute že vyhodnocujeme
analytickeacute vyacutesledky na hladině vyacuteznamnosti 005 Interval spolehlivosti L12 a zaacuteroveň mez
opakovatelnosti r souboru vašich analytickyacutech vyacutesledků vypočiacutetejte vynaacutesobeniacutem rozpětiacute
souboru vašich vyacutesledků tabelovanyacutem koeficientem Kn pro danyacute počet měřeniacute n a danyacute koeficient
spolehlivosti 095
Pro koeficient spolehlivosti 095 ležiacute parametr centroidniacute tendence vašich vyacutesledků s 95
pravděpodobnostiacute v intervalu ohraničeneacutem intervalem spolehlivosti či meziacute opakovatelnosti
kolem středniacute hodnoty tohoto souboru vyacutesledků
- 4 -
Do vypracovanyacutech přehlednyacutech protokolů z provedeneacute praktickeacute uacutelohy uvaacutedějte
konečnyacute analytickyacute vyacutesledek jako mediaacuten opatřenyacute intervalem spolehlivosti a v zaacutevorce
relativniacute směrodatnou odchylkou vyjaacutedřenou v procentech tedy v naacutesledujiacuteciacutem formaacutetu
Tabulka hodnot koeficientů kn a Kn a kritickyacutech hodnot kriteacuteriiacute Qk
pro danyacute soubor analytickyacutech vyacutesledků o počtu n a pro koeficient
spolehlivosti 095 neboli hladinu vyacuteznamnosti 005
n kn Kn Q k
2 0886 640 ndash
3 0591 130 0941
4 0486 072 0765
5 0430 051 0642
6 0395 040 0560
7 0370 033 0507
8 0351 029 0468
9 0337 026 0437
10 0325 023 0412
- 5 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Do vypracovanyacutech přehlednyacutech protokolů z provedeneacute praktickeacute uacutelohy uvaacutedějte
konečnyacute analytickyacute vyacutesledek jako mediaacuten opatřenyacute intervalem spolehlivosti a v zaacutevorce
relativniacute směrodatnou odchylkou vyjaacutedřenou v procentech tedy v naacutesledujiacuteciacutem formaacutetu
Tabulka hodnot koeficientů kn a Kn a kritickyacutech hodnot kriteacuteriiacute Qk
pro danyacute soubor analytickyacutech vyacutesledků o počtu n a pro koeficient
spolehlivosti 095 neboli hladinu vyacuteznamnosti 005
n kn Kn Q k
2 0886 640 ndash
3 0591 130 0941
4 0486 072 0765
5 0430 051 0642
6 0395 040 0560
7 0370 033 0507
8 0351 029 0468
9 0337 026 0437
10 0325 023 0412
- 5 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Kvalitativniacute analyacuteza anorganickyacutech iontů v kapalneacutem vzorku
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci organickyacutech laacutetek
v analyzovaneacutem vzorku Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech
komplexotvornyacutech a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem
mohou vznikat barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech
reakciacute Silneacute kyseliny a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů
charakteristickeacuteho zaacutepachu Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit
doporučovaneacute prostřediacute důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou
kyselinu či zaacutesadu pro vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok
i s činidlem zahřaacutet na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen
v alkalickeacutem prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute prostřediacute praacutevě neutraacutelniacute a některeacute reakce musiacute byacutet
urychleny vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech
podmiacutenek provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute
iont je přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku ve
zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute přidaneacute
kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla rozpustneacute na
bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem činidle musiacutete
vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto operaci odsajte
matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou v maleacutem
množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho louhu
Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a ke sraženině na
dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute sraženinu
v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle rozpouštiacute a miziacute
za vzniku čireacuteho roztoku
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
- 6 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
popřiacutepadě jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto polčce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 7 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Důkaz dvou kationtů ve směsi (K)
V jedneacute zkumavce (A) je pouze jeden kationt kteryacute dokažte Ve zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute kationty Vzorek může obsahovat biacutelou
sraženinu způsobenou hydrolyacutezou jednoho z obou kationtů Existence takoveacuteho zaacutekalu ve vašem
vzorku vaacutes upozorňuje na přiacutetomnost snadno hydrolyzovatelneacuteho kationtu amfoterniacuteho
charakteru a tato informace by vaacutem měla usnadnit jeho důkaz Pokud je vzorek kationtů barevnyacute
obsahuje barevnyacute kationt a toto zabarveniacute by vaacutem opět mělo usnadnit jeho důkaz Pro důkaz
kationtů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a podle
barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute kationty ve vašem vzorku
by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva kationty ve
vzorku použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech kationtech dedukujte ktereacute dva kationty jsou ve
vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
kationt V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickyacutem činidlem přiacutemo
v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou kationtů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute kationt
musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho kationtu ze směsi a po promytiacute a
rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute kationt specifickou reakciacute v nepřiacutetomnosti
druheacuteho kationtu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute
reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem
kationtem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz kationtů ve směsi vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute
myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie
neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute
vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou
rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 8 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Důkaz dvou aniontů ve směsi (A)
V jedneacute zkumavce je pouze jeden kationt (A) kteryacute dokažteVe zkumavce označeneacute B se
nachaacuteziacute kapalnyacute vzorek obsahujiacuteciacute dva neznaacutemeacute anionty ktereacute takeacute dokažte Pokud je vzorek
aniontů barevnyacute obsahuje barevnyacute aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz Pro
důkaz aniontů ve vzorku proveďte reakce podiacutelu vzorku se skupinovyacutemi činidly pro anionty a
podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o ktereacute anionty ve vašem vzorku by se
mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy jsou oba dva anionty ve vzorku
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Reakciacute podiacutelu vašeho vzorku se zředěnou kyselinou můžete těkaveacute anionty rozložit za vzniku
specifickeacuteho plynu kteryacute lze v mnoha přiacutepadech identifikovat čichem popřiacutepadě vhodnyacutem
činidlem Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte ktereacute dva anionty
jsou ve vašem vzorku přiacutetomny a dokažte je alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro
přiacuteslušnyacute aniont V některyacutech přiacutepadech můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickyacutem činidlem
přiacutemo v podiacutelu vzorku tedy ve směsi obou aniontů V mnoha přiacutepadech si však dokazovanyacute
aniont musiacutete nejprve oddělit ve formě vhodneacute sraženiny od druheacuteho aniontu ze směsi a po
promytiacute a rozpuštěniacute sraženiny můžete dokaacutezat přiacuteslušnyacute aniont specifickou reakciacute v
nepřiacutetomnosti druheacuteho aniontu kteryacute by mohl tento důkaz rušit Pokud si nejste zcela jisti
průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho činidla
s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky Důkaz aniontů ve směsi vyžaduje vaše
logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu
analytickeacute chemie neboť neexistuje univerzaacutelniacute postup důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro
všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu aniontů vyjaacutedřete vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 9 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Identifikace pevnyacutech anorganickyacutech vzorků kvalitativniacute analyacutezou (PV)
Kvalitativniacute analyacuteza sloužiacute k důkazu anorganickyacutech iontů a identifikaci pevnyacutech
anorganickyacutech vzorků ktereacute jsou soliacute tvořenou anorganickyacutem kationtem a aniontem
Analyzovanyacute pevnyacute vzorek může byacutet snadno či hůře rozpustnyacute ve vodě popřiacutepadě ve vodě
nerozpustnyacute a pak se jej snažiacuteme převeacutest do roztoku rozpouštěniacutem ve zředěneacute či koncentrovaneacute
vhodneacute kyselině nebo taveniacutem s vhodnyacutem činidlem Abychom identifikovali pevnyacute anorganickyacute
vzorek musiacuteme po jeho rozpuštěniacute dokaacutezat kationt i aniont v něm přiacutetomnyacute
Při důkazu anorganickyacutech kationtů a aniontů využiacutevaacuteme sraacutežeciacutech komplexotvornyacutech
a redoxniacutech reakciacute neboť při reakci dokazovaneacuteho iontu s vhodnyacutem činidlem mohou vznikat
barevneacute či biacuteleacute sraženiny barevneacute komplexy a barevneacute produkty redoxniacutech reakciacute Silneacute kyseliny
a zaacutesady mohou reagovat s dokazovanyacutemi ionty za vzniku plynů charakteristickeacuteho zaacutepachu
Při všech důkazech analytickyacutemi činidly je nezbytneacute zajistit doporučovaneacute prostřediacute
důkazu tj dodržet předepsaneacute podmiacutenky pH přidat předepsanou kyselinu či zaacutesadu pro
vytvořeniacute doporučeneacute kyselosti či zaacutesaditosti roztoku popřiacutepadě roztok i s činidlem zahřaacutet
na vodniacute laacutezni Některeacute důkazy probiacutehajiacute pouze v kyseleacutem prostřediacute jineacute jen v alkalickeacutem
prostřediacute mnoheacute vyžadujiacute praacutevě neutraacutelniacute prostřediacute a některeacute reakce musiacute byacutet urychleny
vhodnyacutem katalyzaacutetorem či vyššiacute teplotou Nedodrženiacute předepsanyacutech reakčniacutech podmiacutenek
provaacuteděneacuteho důkazu vede teacuteměř vždy k negativniacutemu důkazu i přesto že dokazovanyacute iont je
přiacutetomen
Při sraacuteženiacute sraacutežeciacutem činidlem přikapaacutevejte toto činidlo k maleacutemu podiacutelu vzorku
ve zkumavce kapaacutetkem pouze po kapkaacutech a sledujte bedlivě průběh sraacutežeciacute reakce po každeacute
přidaneacute kapce sraacutežeciacuteho činidla Některeacute sraženiny mohou byacutet v nadbytku sraacutežeciacuteho činidla
rozpustneacute na bezbarvyacute či barevnyacute roztok Zkoušiacutete-li rozpustnost vznikleacute sraženiny v jineacutem
činidle musiacutete vysraacuteženou sraženinu nejprve usadit na dně zkumavky centrifugaciacute po teacuteto
operaci odsajte matečnyacute louh nad sraženinou kapaacutetkem a sraženinu rozptylte skleněnou tyčinkou
v maleacutem množstviacute přidaneacute destilovaneacute vody čiacutemž ji promyjete a odstraniacutete zbytky matečneacuteho
louhu Naacutesledně sraženinu opět usaďte centrifugaciacute promyacutevaciacute vodu odsajte kapaacutetkem a
ke sraženině na dně zkumavky přidejte činidlo v němž zkoušiacutete rozpustnost teacuteto sraženiny Poteacute
sraženinu v činidle rozptylte pomociacute skleněneacute tyčinky a bedlivě sledujte zda se v činidle
rozpouštiacute a miziacute za vzniku čireacuteho roztoku
- 10 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Komplexotvornaacute a redoxniacute činidla přikapaacutevejte k maleacutemu podiacutelu vzorku ve zkumavce
takeacute kapaacutetkem a opět bedlivě sledujte průběh vzniku komplexu či probiacutehajiacuteciacute redoxniacute reakci po
každeacute přidaneacute kapce činidla Sledujte barvu vznikajiacuteciacuteho komplexu a jeho intenzitu popřiacutepadě
věnujte pozornost uvolňujiacuteciacutemu se plynu a jeho charakteristickeacutemu zaacutepachu Vznikajiacuteciacute plyn
nikdy nenasaacutevejte přiacutemo z hrdla zkumavky do sveacuteho nosu ale maacutevnutiacutem ruky od hrdla
zkumavky směrem k vašemu nosu zaveďte k nosniacutem diacuterkaacutem trochu analyzovaneacuteho plynu kteryacute
opatrně nasajte do svyacutech nosniacutech diacuterek a plyn identifikujte
Na sveacutem laboratorniacutem stole najdete běžnaacute sraacutežeciacute komplexotvornaacute a redoxniacute analytickaacute
činidla včetně zředěnyacutech a koncentrovanyacutech kyselin a zaacutesad Dalšiacute činidla ve formě roztoku
přiacutepadně jako pevneacute substance se nachaacutezejiacute v poličce s činidly V teacuteto poličce naleznete i roztoky
všech kationtů a aniontů ktereacute v analyzovanyacutech vzorciacutech dokazujete a ktereacute vaacutem sloužiacute
k provedeniacute srovnaacutevaciacutech důkazů s analytickyacutemi činidly
Ke sraacuteženiacute sulfidů v kyseleacutem či amoniakaacutelniacutem prostřediacute použiacutevejte roztok sulfidu
sodneacuteho kteryacute se nachaacuteziacute v digestoři Roztok sulfidu sodneacuteho je silně alkalickyacute a proto
absorbuje oxid uhličityacute ze vzduchu kteryacute se v něm rozpouštiacute a vytvaacuteřiacute v něm uhličitan sodnyacute
Roztok sulfidu sodneacuteho tedy sraacutežiacute čaacutestečně kationty 4 analytickeacute třiacutedy přiacutetomnyacutem uhličitanem
sodnyacutem jako uhličitany těchto kationtů ve formě biacuteleacuteho zaacutekalu kteryacute nezaměňujte se sraženinou
sulfidu kationtu 2 či 3 analytickeacute třiacutedy Sraacutežiacutete-li kationty 2 analytickeacute třiacutedy v kyseleacutem roztoku
přikapaacutevaacuteniacutem sulfidu sodneacuteho může jeho nadbytek zneutralizovat přiacutetomnou kyselinu a vytvořit
zaacutesaditeacute prostřediacute vhodneacute pro sraacuteženiacute kationtů 3 analytickeacute třiacutedy Při každeacutem sraacuteženiacute kationtů 2
analytickeacute třiacutedy sulfidem sodnyacutem se vyvarujte tohoto nedopatřeniacute tiacutem že prověřiacutete dostatečnou
kyselost sraacuteženeacuteho roztoku na konci sraacuteženiacute sulfidem sodnyacutem pomociacute univerzaacutelniacuteho
indikaacutetoroveacuteho papiacuterku
- 11 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Identifikace pevneacuteho anorganickeacuteho vzorku
Nejprve si pevnyacute vzorek pečlivě prohleacutedněte a všimněte si jeho charakteristickyacutech
vnějšiacutech vlastnostiacute jako je barva a přiacutepadnyacute tvar krystalů Barevnyacute vzorek může obsahovat
barevnyacute kationt popřiacutepadě aniont a toto zabarveniacute by vaacutem mělo usnadnit jeho důkaz
Naacutesledně se snažte pevnyacute vzorek rozpustit Zkuste jej rozpouštět v destilovaneacute vodě za
studena a pokud nejste uacutespěšniacute tak za tepla popřiacutepadě za varu na vodniacute laacutezni Nerozpouštiacute-li se
pevnyacute vzorek v destilovaneacute vodě za studena za tepla a ani za varu rozpouštějte jej nejprve ve
zředěneacute kyselině chlorovodiacutekoveacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou Neuspějete-li s rozpouštěniacutem v kyselině chlorovodiacutekoveacute rozpouštějte jej ve
zředěneacute kyselině dusičneacute a v přiacutepadě neuacutespěchu použijte koncentrovanou kyselinu dusičnou
Pokud se vaacutem nepodařilo rozpustit pevnyacute vzorek ani v kyselině chlorovodiacutekoveacute a ani v kyselině
dusičneacute pak jej rozpouštějte v lučavce kraacutelovskeacute což je směs 3 diacutelů koncentrovaneacute kyseliny
chlorovodiacutekoveacute a 1 diacutelu koncentrovaneacute kyseliny dusičneacute Rozpouštěniacute v koncentrovanyacutech
kyselinaacutech a v lučavce provaacutedějte za varu na vodniacute laacutezni a v zapnuteacute digestoři Při rozpouštěniacute
pevneacuteho vzorku v kyselinaacutech a v lučavce bedlivě sledujte zda-li se vzorek při rozpouštěniacute
rozklaacutedaacute za vyacutevoje nějakeacuteho charakteristickeacuteho plynu a vznikajiacuteciacute plyn identifikujte neboť
poukazuje na těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v rozpouštěneacutem pevneacutem vzorku Po rozpuštěniacute pevneacuteho
vzorku v kyselině či lučavce je třeba kyseliny z roztoku vyvařit teacuteměř do sucha a odpařenyacute
rozpustnyacute zbytek znovu rozpustit v maleacutem množstviacute destilovaneacute vody Pokud univerzaacutelniacute
indikaacutetorovyacute papiacuterek indikuje kyselost vznikleacuteho roztoku i po teacuteto operaci zneutralizujte jej
několika kapkami zředěneacuteho amoniaku až do neutraacutelniacute reakce
Po převedeniacute pevneacuteho vzorku do roztoku dokazujte kationt a pak i aniont Pro důkaz
kationtu ve vzorku proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro kationty a
podle barevnyacutech sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute kationt v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je dokazovanyacute
kationt použitiacutem analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute kationtů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovaneacutem kationtu dedukujte kteryacute kationt je ve vašem vzorku
přiacutetomen a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute kationt Pokud
si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci tohoto specifickeacuteho
činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem kationtem z postranniacute skřiacuteňky
- 12 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Při důkazu aniontu vezměte v uacutevahu že těkavyacute aniont přiacutetomnyacute v pevneacutem vzorku mohl
uniknout během rozpouštěniacute vzorku v kyselině či lučavce ve formě plynu Za teacuteto situace jej
dokažte na zaacutekladě identifikace charakteristickeacuteho plynu jenž unikal při rozpouštěniacute pevneacuteho
vzorku V roztoku s rozpuštěnyacutem pevnyacutem vzorkem pak většinou naleznete aniont pochaacutezejiacuteciacute
z kyseliny použiteacute pro rozpouštěniacute pevneacuteho vzorku V přiacutepadě důkazu aniontu v roztoku
s rozpuštěnyacutem vzorkem proveďte reakce podiacutelu roztoku vzorku se skupinovyacutemi činidly pro
anionty a podle sraženin vzniklyacutech při těchto reakciacutech si vytipujte o kteryacute aniont v pevneacutem
vzorku by se mohlo jednat V dalšiacutem kroku si zjistěte ze ktereacute analytickeacute třiacutedy je hledanyacute aniont
použitiacutem stejnyacutech analytickyacutech činidel pro rozřazeniacute aniontů do jednotlivyacutech analytickyacutech třiacuted
Z takto zjištěnyacutech informaciacute o dokazovanyacutech aniontech dedukujte kteryacute aniont je přiacutetomnyacute
v pevneacutem vzorku a dokažte jej alespoň jednou či viacutece specifickyacutemi reakcemi pro přiacuteslušnyacute
aniont Pokud si nejste zcela jisti průběhem specifickeacute reakce proveďte si srovnaacutevaciacute reakci
tohoto specifickeacuteho činidla s přiacuteslušnyacutem dokazovanyacutem aniontem z postranniacute skřiacuteňky
Identifikace pevneacuteho vzorku vyžaduje vaše logickeacute a integrovaneacute myšleniacute a čaacutestečně
detektivniacute přiacutestup k řešeniacute tohoto komplexniacuteho uacutekolu analytickeacute chemie neboť neexistuje
univerzaacutelniacute postup identifikace a důkazu kteryacute by se nechal použiacutet pro všechny možneacute vzorky
Všechny reakce vedouciacute k důkazu kationtů a aniontů obsaženyacutech ve vzorku vyjaacutedřete
vyčiacuteslenou stechiometrickou rovniciacute
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 13 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Acidobazickeacute titrace
V acidimetrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok kyseliny chlorovodiacutekoveacute kteryacute sloužiacute k titraci
hydroxidů a ostatniacutech zaacutesadityacutech laacutetek Odměrnyacute roztok HCl se standardizuje tj určiacute se jeho
přesnaacute koncentrace na pevnyacute dekahydraacutet tetraboritanu sodneacuteho (Na2B4O7 middot10 H2O)
Naopak v alkalimetrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok hydroxidu sodneacuteho kteryacutem
lze titrovat silneacute i slabeacute kyseliny Odměrnyacute roztok NaOH se standardizuje tj určiacute se jeho přesnaacute
koncentrace na pevnyacute dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute (COOH)2middot2H2O Z přesneacute molaacuterniacute
koncentrace odměrneacuteho roztoku lze vypočiacutetat faktor f kteryacutem je třeba naacutesobit spraacutevnou tedy
teoretickou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku abychom ziacuteskali přesnou tedy skutečnou
molaacuterniacute koncentraci
c(přesnaacute) = f middot c(spraacutevnaacute)
Kvalitativniacute analyacuteza vzorků
Na laboratorniacutem stole maacutete kapalnyacute vzorek hydroxidu (St I) nebo kyseliny (St II))
Vzorek může obsahovat NaOH KOH HCl HNO3 nebo H2SO4 Kvalitativniacute analyacutezou zjistěte
jakyacute hydroxid či kyselinu vzorek obsahuje a po přiacutepravě odměrneacuteho roztoku zanalyzujte vzorek
kvantitativně
- 14 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (St I)
Vypočiacutetejte kolik mililitrů koncentrovaneacute 35 kyseliny chlorovodiacutekoveacute majiacuteciacute hustotu
118 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě 10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku HCl (Mr (HCl) = 3647)
Vypočiacutetaneacute množstviacute 35 HCl odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte konc HCl destilovanou vodou na celkovyacute objem 1 litru rovněž
v digestoři a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok HCl
o přibližneacute koncentraci je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v acidimetrii
pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku HCl
Tetraboritan sodnyacute Na2B4O7middot10 H2O ve vodnyacutech roztociacutech reaguje zaacutesaditě v důsledku
hydrolyacutezy Hydroxidoveacute anionty uvolněneacute při teacuteto hydrolyacuteze jsou pak při titraci 050 M
odměrnyacutem roztokem HCl neutralizovaacuteny za vzniku vody
Na2B4O7 + 7 H2O rarr 4 H3BO3 + 2 OH- + 2 Na+
2 OH- + 2 HCl rarr 2 H2O + 2 Cl-
Reagencie 050 M odměrnyacute roztok HCl pevnyacute Na2B4O7middot10 H2O jako primaacuterniacute standard roztok
methylčerveně jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte tedy
kolik gramů pevneacuteho Na2B4O7middot10 H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho
roztoku HCl na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (Na2B4O7 middot 10 H2O) = 38143
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho rozmeziacute splaacutechněte
z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Po rozpuštěniacute zřeďte na celkovyacute objem asi
50 ml přidejte několik kapek roztoku methylčerveně jako indikaacutetoru a titrujte připravenyacutem
05 M odměrnyacutem roztokem HCl ze žluteacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute kapka titračniacuteho
činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku HCl a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem HCl
- 15 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Acidimetrickeacute stanoveniacute silneacute zaacutesady (St I)
Při titraci silneacute zaacutesady (např KOH a NaOH) 05 M odměrnyacutem roztokem HCl dochaacuteziacute při
neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako indikaacutetor
methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok HCl roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku KOH nebo NaOH do titračniacute
baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z červeneacuteho do bezbarveacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla uacuteplně odbarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacuteho hydroxidu v kapalneacutem vzorku
(o hustotě 1 g ml-1) v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je
s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (NaOH) = 4000 Mr (KOH) = 5611
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 16 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Přiacuteprava a standardizace 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH (St II)
Při přiacutepravě bezuhličitanoveacuteho odměrneacuteho roztoku hydroxidu sodneacuteho je vyacutehodneacute
vychaacutezet z nasyceneacuteho roztoku NaOH ve ktereacutem je Na2CO3 takřka nerozpustnyacute Vypočiacutetejte
kolik mililitrů koncentrovaneacuteho 44 NaOH o hustotě 1468 g ml-1 potřebujete k přiacutepravě
10 litru 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH Mr (NaOH) = 4000
Vypočiacutetaneacute množstviacute 44 NaOH odměřte odměrnyacutem vaacutelcem v digestoři a po přelitiacute do
1000 ml odměrneacute baňky zřeďte koncentrovanyacute NaOH destilovanou vodou na celkovyacute objem
1 litru a vzniklyacute roztok důkladně promiacutechejte Takto připravenyacute 05 M odměrnyacute roztok NaOH
o přibližneacute konc je ještě nutno standardizovat na primaacuterniacute standard což je v alkalimetrii pevnaacute
(COOH)2middot2H2O čiacutemž se zjistiacute přesnaacute (tj skutečnaacute) koncentrace odměrneacuteho roztoku NaOH
Kyselina šťavelovaacute ve vodnyacutech roztociacutech disociuje do dvou disociačniacutech stupňů
Vodiacutekoveacute kationty uvolněneacute při teacuteto disociaci jsou pak při titraci 05 M odměrnyacutem roztokem
NaOH neutralizovaacuteny za vzniku vody Před bodem ekvivalence přidaacutevaacuteme k titrovaneacutemu roztoku
roztok CaCl2 kteryacute vysraacutežiacute šťavelan vaacutepenatyacute a zaacuteroveň uvolniacute z kyseliny šťaveloveacute uacuteplně
disociovanou HCl pro zřetelnyacute přechod indikaacutetoru
(COOH)2 rarr (COO)22- + 2 H+
(COOH)2 + CaCl2rarr (COO)2 Ca (s) + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2 NaOH rarr 2 H2O + 2 Na+
Reagencie 05 M odměrnyacute roztok NaOH pevnaacute (COOH)2middot2H2O jako primaacuterniacute standard 20
roztok CaCl2 roztok methyloranže jako indikaacutetor
Je vyacutehodneacute aby se spotřeba titračniacuteho činidla pohybovala kolem 20 ml Vypočiacutetejte kolik
gramů pevneacute (COOH)2middot2H2O je třeba navaacutežit aby se spotřeba 05 M odměrneacuteho roztoku NaOH
na titraci tohoto množstviacute primaacuterniacuteho standardu pohybovala okolo 20 ml
Mr (COOH)2middot2H2O) = 12607
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute (COOH)2middot2H2O (s přesnostiacute na 01 mg) z vypočiacutetaneacuteho
rozmeziacute splaacutechněte z lodičky destilovanou vodou do titračniacute baňky Zřeďte na celkovyacute objem asi
- 17 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
50 ml a po rozpuštěniacute přidejte několik kapek roztoku methyloranže jako indikaacutetoru a titrujte
připravenyacutem 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH z červeneacuteho do oranžoveacuteho zabarveniacute Těsně
před ekvivalenciacute přidejte 10 ml 20 CaCl2 a reakciacute vzniklou uacuteplně disociovanou kyselinu
chlorovodiacutekovou dotitrujte opět z červeneacuteho až do žluteacuteho zabarveniacute do okamžiku kdy jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titr činidla
vypočiacutetejte přesnou molaacuterniacute koncentraci odměrneacuteho roztoku NaOH a z niacute vypočiacutetejte faktor f (na
čtyři desetinnaacute miacutesta) kteryacute je třeba poznamenat na laacutehev s 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
Alkalimetrickeacute stanoveniacute silneacute kyseliny (St II)
Při titraci silneacute kyseliny (např HCl HNO3 a H2SO4) 05 M odměrnyacutem roztokem NaOH
dochaacuteziacute při neutralizaci k tvorbě neutraacutelniacute soli a proto při teacuteto titraci můžeme použiacutet jako
indikaacutetor methyloranž (pKi = 4) methylčerveň (pKi = 5) anebo fenolftalein (pKi = 9)
Reagencie 05 M standardniacute odměrnyacute roztok NaOH roztok fenolftaleinu jako indikaacutetor
Odpipetujte nedělenou pipetou 1000 ml vodneacuteho vzorku HCl HNO3 nebo H2SO4
do titračniacute baňky zřeďte jej asi na 50 ml destilovanou vodou a přidejte 3 kapky fenolftaleinu jako
indikaacutetoru Roztok titrujte titračniacutem činidlem z bezbarveacuteho do červeneacuteho zabarveniacute až jedinaacute
kapka titračniacuteho činidla červeně zabarviacute titrovanyacute roztok
Proveďte jedno orientačniacute a tři přesnaacute titračniacute stanoveniacute Ze spotřeb titračniacuteho činidla
vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute přiacuteslušneacute kyseliny v kapalneacutem vzorku (o hustotě 1 g ml-1)
v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem
desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině
vyacuteznamnosti 005 Mr (HCl) = 3647 Mr (HNO3) = 6301 Mr (H2SO4) = 9807
Z praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku přiacuteštiacuteho
praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 18 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Sraacutežeciacute titrace
Při sraacutežeciacutech titraciacutech byacutevaacute nejčastěji titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok dusičnanu
střiacutebrneacuteho pak mluviacuteme o argentometrickyacutech titraciacutech či argentometrii Odměrnyacutem roztokem
AgNO3 lze sraacutežet a tudiacutež i titrovat zejmeacutena chloridoveacute bromidoveacute a jodidoveacute anionty
KCl (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgCl (s) + KNO3 (aq)
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgBr (s) + NaNO3 (aq)
KI (aq) + AgNO3 (aq) rarr AgI (s) + KNO3 (aq)
Stanoveniacute halogenidů argentometricky podle Mohra (Ag)
Při titraci podle Mohra lze titrovat rozpustneacute chloridy nebo bromidy jako indikaacutetor se do
titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacute roztok K2CrO4 Při teacuteto titraci se přidaacutevanyacutem titračniacutem činidlem
nejprve sraacutežiacute chloridoveacute popřiacutepadě bromidoveacute anionty jejichž střiacutebrneacute soli jsou biacuteleacute nebo
nažloutleacute Po jejich vysraacuteženiacute se dalšiacutem přiacutedavkem odměrneacuteho roztoku AgNO3 překročiacute součin
rozpustnosti Ag2CrO4 kteryacute se vysraacutežiacute a jeho červenohnědeacute zabarveniacute indikuje konec titrace
AgNO3 + X- AgX + NO3- kde X- je chlorid nebo bromid
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok AgNO3 5 roztok K2CrO4
Ke stanoveniacute si odvažte 04 g vzorku rozpusťte ve vodě a doplňte v odměrneacute baňce na
100 ml destilovanou vodou Do titračniacute baňky odpipetujte 10 ml tohoto roztoku přidejte 30 ml
destilovaneacute vody a asi 1 ml 5 roztoku K2CrO4 Vzorek se titruje odměrnyacutem roztokem AgNO3
až se sraženina zbarviacute slabě hnědočerveně
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol jenž na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 19 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Chelatometrickeacute titrace
V chelatometrii je odměrnyacutem činidlem roztok chelatonu 3 (Na2H2Y) což je disodnaacute sůl
kyseliny ethylendiamintetraoctoveacute (H4Y či EDTA) Chelaton 3 v roztoku disociuje za tvorby
dihydrogen-ethylen-diamintetraoctanoveacuteho aniontu (H2Y2-) kteryacute vytvaacuteřiacute s dvojmocnyacutemi
trojmocnyacutemi a čtyřmocnyacutemi kationty kovů staacuteleacute komplexy zvaneacute chelatonaacutety Chelatonaacutety majiacute
vždy složeniacute 11 tedy jeden centraacutelniacute atom je komplexovaacuten jedniacutem ligandem Při titraci
chelatonem 3 se uvolňujiacute vodiacutekoveacute kationty ktereacute by vznikajiacuteciacute komplex rozklaacutedaly a proto je
nutneacute titrovanyacute roztok pufrovat
Na2H2Y rarr 2 Na+ + H2Y2-
H2Y2-+ Ca2+ rarr Ca Y2- + 2 H+
H2Y2- + Mg2+ rarr Mg Y2- + 2 H+
H2Y2-+ Pb2+ rarr Pb Y2- + 2 H+
H2Y2- + Zn2+ rarr Zn Y2- + 2 H+
H2Y2- + Bi3+ rarr BiY- + 2 H+
Při chelatometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje použitiacutem vhodneacuteho
metalochromniacuteho indikaacutetoru Ten se chovaacute jako ligand a vytvaacuteřiacute s titrovanyacutemi kationty kovu před
bodem ekvivalence barevnyacute komplex kteryacute je však meacuteně staacutelyacute než chelatonaacutet přiacuteslušneacuteho
kationtu kovu V bodě ekvivalence je metalochromniacute indikaacutetor vytěsněn z komplexu
chelatonem 3 čiacutemž změniacute sveacute zabarveniacute a tiacutem indikuje konec titrace
Chelatometrickeacute stanoveniacute zinku (Ch I)
Zinečnataacute sůl se titruje v prostřediacute amoniakaacutelniacuteho tlumiveacuteho roztoku (Schwarzenbachova
pufru) za přiacutetomnosti eriochromoveacute černi T jako indikaacutetoru
- 20 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr
o pH = 10 (směs NH4Cl + NH4OH) eriochromčerň T jako indikaacutetor
Odvažte přesně asi 03 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do 150 ml kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 100 ml destilovaneacute
vody a kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml amoniakaacutelniacuteho pufru a maleacute
množstviacute indikaacutetoru aby byl roztok vyacuterazně červenofialově zbarven Titrujte do čistě modreacuteho
zabarveniacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 03 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Zn2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ar (Zn) = 6539
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
Stanoveniacute tvrdosti vody (Ch II)
Celkovaacute tvrdost vody je daacutena koncentraciacute kationtů dvojmocnyacutech kovů alkalickyacutech zemin
hlavně Ca2+ a Mg2+ ve vodě Vyacutesledek stanoveniacute tvrdosti vody se zpravidla udaacutevaacute v německyacutech
stupniacutech tvrdosti (degN) Koncentrace 1 mmol l-1 Ca2+ nebo Mg2+ ve vodě rozpuštěnyacutech iontů
odpoviacutedaacute 56 degN Při chelatometrickeacutem stanoveniacute celkoveacute tvrdosti vody se Ca2+ a Mg2+ titrujiacute
odměrnyacutem roztokem chelatonu 3 v prostřediacute Schwarzenbachova pufru o pH = 10 v němž se
nejprve s Ca2+ (β = 1011) a pak i s Mg2+ (β = 109) tvořiacute pevneacute chelatonaacutety Jako indikaacutetor se
- 21 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
použiacutevaacute eriochromčerň T Titruje se z viacutenově červeneacuteho zabarveniacute komplexu indikaacutetoru s Mg2+
do modreacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla dokončiacute barevnou
změnu indikaacutetoru V silně alkalickeacutem prostřediacute po přiacutedavku 1 M NaOH se tvořiacute pevnyacute chelatonaacutet
pouze s Ca2+ avšak nikoliv s Mg2+ neboť ty se vysraacutežiacute v podobě Mg(OH)2 v němž jsou
maskovaacuteny Jako indikaacutetor se použiacutevaacute murexid Titruje se z oranžově červeneacuteho zabarveniacute
komplexu indikaacutetoru s Ca2+ do červenofialoveacuteho zabarveniacute volneacuteho indikaacutetoru až jedinaacute kapka
odměrneacuteho činidla dokončiacute barevnou změnu indikaacutetoru
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok Na2H2Y o znaacutemeacutem f Schwarzenbachův pufr o pH
= 10 (směs NH4Cl + NH4OH) 1 M NaOH eriochromčerň T a murexid (směs s NaCl v poměru
1100) jako indikaacutetory
Ze vzorku vody jejiacutež tvrdost stanovujete odměřte 100 ml do odměrneacute baňky Vzorek
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky a přidejte 5 ml Schwarzenbachova tlumiveacuteho roztoku a
eriochromčerň T jako indikaacutetor a ztitrujte Ca2+ a Mg2+ titračniacutem činidlem z viacutenově červeneacuteho do
modreacuteho zabarveniacute Dalšiacutech 100 ml roztoku odměřte stejnyacutem způsobem a přelijte do čisteacute titračniacute
baňky přidejte 5 ml 1 M NaOH a murexid jako indikaacutetor Poteacute ztitrujte pouze Ca2+ titračniacutem
činidlem z oranžově červeneacuteho do červenofialoveacuteho zabarveniacute
Obě titrace proveďte třikraacutet Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte tvrdost
vody (voda v 500 ml odměrneacute baňce) v německyacutech stupniacutech (degN) obsah CaO v mg l-1 a obsah
MgO v mg l-1 pro každeacute stanoveniacute Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaO) = 5680 M r (MgO) = 4031
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 22 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Jodometrickaacute titrace
V jodometrii se použiacutevaacute odměrnyacute roztok jodu (I2) a odměrnyacute roztok thiosiacuteranu sodneacuteho
(Na2S2O3) kteryacute v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky redukuje jod na jodid (I-) a saacutem se oxiduje
na tetrathionan sodnyacute (Na2S4O6) Jedna molekula jodu oxiduje dvě molekuly thiosiacuteranu sodneacuteho
I2 + 2 Na2S2O3 rarr 2 NaI + Na2S4O6
Odměrnyacutem roztokem I2 lze v kyseleacutem prostřediacute přiacutemo titrovat různeacute anorganickeacute a
organickeacute analyty ktereacute se jodem stechiometricky oxidujiacute Nepřiacutemeacute jodometrickeacute titrace se
použiacutevaacute ke stanoveniacute analytů ktereacute lze stechiometricky oxidovat jodem v alkalickeacutem prostřediacute
V tomto přiacutepadě se nechaacute reagovat nadbytek odměrneacuteho roztoku I2 se vzorkem v prostřediacute
hydroxidu sodneacuteho čiacutemž dojde ke stechiometrickeacute spotřebě jodu na oxidaci přiacuteslušneacuteho analytu
Poteacute se roztok okyseliacute a nespotřebovanyacute nadbytek I2 se ztitruje odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Oxidace jodidu draselneacuteho na jod v kyseleacutem prostřediacute se využiacutevaacute ke stanoveniacute analytů
s oxidačniacutemi vlastnostmi Při tomto stanoveniacute se nechaacute vzorek reagovat v kyseleacutem prostřediacute
s nadbytkem KI kteryacute je analytem stechiometricky oxidovaacuten na I2 Uvolněnyacute jod se ztitruje
odměrnyacutem roztokem Na2S2O3
Při jodometrickyacutech titraciacutech se konec titrace indikuje škrobem neboť se jodem barviacute
modře popřiacutepadě hnědě podle druhu použiteacuteho škrobu
Stanoveniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Celaskonu (I)
Kyselinu askorbovou neboli vitamin C (C6H8O6) lze v kyseleacutem prostřediacute stechiometricky
oxidovat jodem na kyselinu dehydroaskorbovou (C6H8O6) přičemž jedna molekula kyseliny
askorboveacute reaguje praacutevě s jednou molekulou jodu
- 23 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Vzorek kyseliny askorboveacute můžeme přiacutemo titrovat v kyseleacutem prostřediacute odměrnyacutem
roztokem I2 Před koncem titrace může tato redoxniacute reakce probiacutehat relativně pomalu a proto je
nutneacute v okoliacute bodu ekvivalence titrovanyacute roztok opatrně a důkladně promiacutechaacutevat a tiacutem podpořit
reakci Jako indikaacutetor se při teacuteto jodometrickeacute titraci použiacutevaacute roztok škrobu kteryacute svyacutem modryacutem
či hnědyacutem zabarveniacutem indikuje konec titrace
Reagencie 005 M standardniacute odměrnyacute roztok I2 o znaacutemeacutem f 005 M H2SO4 roztok škrobu jako
indikaacutetor
Stanovte obsah vitaminu C v tabletě Celaskonu kteraacute je analyzovanyacutem vzorkem Nejprve
tabletu přesně zvažte na analytickyacutech vahaacutech Poteacute rozetřete tabletu v třeciacute misce a rozdělte ji na
analytickyacutech vahaacutech na tři podiacutely srovnatelneacute hmotnosti Přesně zvaacuteženyacute podiacutel pevneacuteho vzorku
splaacutechněte kvantitativně destilovanou vodou do titračniacute baňky rozpusťte jej v 50 ml destilovaneacute
vody přidejte 5 ml 005 M kyseliny siacuteroveacute a 3 ml roztoku škrobu jako indikaacutetoru Roztok titrujte
titračniacutem činidlem až jedinaacute kapka titračniacuteho činidla změniacute zbarveniacute titrovaneacuteho roztoku na
modreacute popřiacutepadě hnědeacute Titraci proveďte s každyacutem podiacutelem tablety Celaskonu zvlaacutešť tedy
třikraacutet
Ze ziacuteskanyacutech spotřeb titračniacuteho činidla vypočiacutetejte obsah vitaminu C v mg v analyzovaneacute
tabletě Celaskonu a procentuaacutelniacute zastoupeniacute kyseliny askorboveacute v tabletě Ziacuteskaneacute vyacutesledky
statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem
spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005
Mr (C6H8O6) = 17612
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 24 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Manganometrickeacute titrace
V manganometrii je titračniacutem činidlem odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho kteryacute je
v kyseleacutem prostřediacute silnyacutem oxidačniacutem činidlem a stechiometricky oxiduje mnoho anorganickyacutech
a organickyacutech laacutetek Titrace se nejčastěji provaacutediacute v prostřediacute kyseliny siacuteroveacute neboť kyselina
chlorovodiacutekovaacute může byacutet čaacutestečně oxidovaacutena manganistanem draselnyacutem na plynnyacute chloacuter což
manganometrickeacute stanoveniacute rušiacute Při titraci v kyseleacutem prostřediacute vyměňuje manganistanovyacute anion
pět elektronů neboť je redukovaacuten analytem na manganatyacute kation
MnO4- + 8 H+ + 5 e- rarr Mn2+ + 4 H2O
Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute zabarveniacute Manganataacute sůl
vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla lze využiacutet k indikaci
konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4 zbarviacute titrovanyacute roztok
růžově až fialově
Stanoveniacute Fe2+ v FeSO47H2O (Mn)
Železnateacute ionty lze oxidovat stechiometricky manganistanem draselnyacutem v kyseleacutem
prostřediacute přičemž jeden železnatyacute kationt vyměňuje jeden elektron při oxidaci na železityacute kationt
a jeden manganistanovyacute aniont přijiacutemaacute pět elektronů při redukci na manganatyacute kationt
K titrovaneacutemu roztoku se přidaacutevaacute kyselina trihydrogenfosforečnaacute kteraacute tvořiacute se vznikajiacuteciacute
železitou soliacute bezbarvyacute komplex Odměrnyacute roztok manganistanu draselneacuteho maacute typickeacute fialoveacute
zabarveniacute Manganataacute sůl vznikajiacuteciacute jeho redukciacute je bezbarvaacute Fialoveacute zabarveniacute titračniacuteho činidla
lze využiacutet k indikaci konce titrace kdy prvniacute nadbytečnaacute kapka odměrneacuteho roztoku KMnO4
zbarviacute titrovanyacute roztok slabě růžově až fialově
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
- 25 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Reagencie 002 M standardniacute odměrnyacute roztok KMnO4 konc kyselina trihydrogenfosforečnaacute
koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute
Odvažte přesně asi 04 g pevneacuteho vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) splaacutechněte jej
kvantitativně destilovanou vodou do kaacutedinky rozpusťte přibližně ve 150 ml destilovaneacute vody a
kvantitativně převeďte do titračniacute baňky Přidejte 5 ml koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute a 5 ml
koncentrovaneacute kyseliny trihydrogenfosforečneacute
Po teacuteto orientačniacute titraci odvažte do třiacute titračniacutech baněk opět přesně asi 04 g pevneacuteho
vzorku (s přesnostiacute na 01 mg) a celyacute postup zopakujte
Ze spotřeby titračniacuteho činidla vypočiacutetejte procentuaacutelniacute zastoupeniacute Fe2+ v analyzovaneacutem
pevneacutem vzorku v hmotnostniacutech procentech Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s
patřičnyacutem počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute
opakovatelnosti r) na hladině vyacuteznamnosti 005 Ar (Fe) = 5585
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 26 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Konduktometrie (KT)
Velmi důležitou fyzikaacutelniacute vlastnostiacute roztoků elektrolytů je jejich schopnost veacutest elektrickyacute
proud Vedeniacute proudu v roztociacutech umožňuje pohyb nabityacutech iontů vzniklyacutech disociaciacute
elektrolytů Tomuto pohybu řiacutekaacuteme migrace Proto je vodivost roztoků zaacutevislaacute na počtu iontů a
na pohyblivosti iontů Rovněž viskozita a teplota roztoku majiacute vliv na vodivost
Schopnost elektrolytů veacutest elektrickyacute proud se obvykle nevyjadřuje odporem elektrolytu
ale jeho převraacutecenou hodnotou kteraacute se nazyacutevaacute vodivost
K měřeniacute vodivosti elektrolytu se použiacutevaacute vodivostniacutech cel jejichž podstatu obvykle tvořiacute
dvě platinoveacute elektrody povlečeneacute platinovou černiacute Pro odpor vodivostniacute cely R platiacute že je
přiacutemo uacuteměrnyacute vzdaacutelenosti mezi elektrodami d a nepřiacutemo uacuteměrnyacute jejich ploše q
R = ρ middot d q (1)
kde konstanta uacuteměrnosti ρ je měrnyacute odpor elektrolytu jehož převraacutecenaacute hodnota se nazyacutevaacute měrnaacute
vodivost a značiacute se γ
Rovnici (1) lze tedy napsat ve tvaru R = d (γ middot q) (2)
Vyacuteraz (1) je pro danou celu konstantniacute a nazyacutevaacute se odporovaacute konstanta vodivostniacute cely
(značiacute se symbolem C)
Měrnou vodivost elektrolytu lze tedy vypočiacutetat z rovnice (2) změřiacuteme-li vodivost
elektrolytu v použiteacute cele κ = C R C = κtabelovanaacute κměřenaacute (3)
Hlavniacute jednotkou měrneacute vodivosti je siemens na metr a označuje se symbolem S m-1 (siemens je
toteacutež co dřiacuteve reciprokyacute ohm)
K měřeniacute vodivosti elektrolytu nelze použiacutet stejnosměrnyacute proud neboť v důsledku
elektrolyacutezy by dochaacutezelo k polarizaci elektrod a naměřenaacute hodnota vodivosti by byla zcela
nespraacutevnaacute Proto se měřeniacute provaacutediacute střiacutedavyacutem proudem jehož frekvence maacute byacutet tiacutem většiacute čiacutem
většiacute je vodivost měřeneacuteho roztoku Polarizaci se teacutež čeliacute pokrytiacutem platinovyacutech elektrod
vodivostniacute naacutedobky platinovou černiacute Měřeniacute vodivosti roztoků lze nejpřesněji uskutečnit
měřeniacutem jejich odporu metodou Wheatstoneova můstku napaacutejeneacuteho střiacutedavyacutem napětiacutem
V současneacute době se staacutele viacutece užiacutevaacute vyacutechylkovyacutech konduktometrů u nichž se na stupnici
přiacutestroje přiacutemo odečiacutetaacute vodivost v siemensech Podle Ohmova zaacutekona je velikost střiacutedaveacuteho
- 27 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
proudu proteacutekajiacuteciacuteho mezi elektrodami přiacutemo uacuteměrnaacute vodivosti roztoku kteryacutem je naacutedobka
naplněna U vyacutechylkoveacute metody se velikost proudu tedy i vodivost zjišťuje nepřiacutemo
Postup měřeniacute s koduktometrem OK 1021
1 Vodivostniacute elektroda se připojiacute koaxiaacutelniacutem kabelem s koncovkou ke konektoru na zadniacute
čaacutesti přiacutestroje
2 Vodivostniacute elektrodu ponořiacuteme do roztoku tak aby roztok dokonale pokryl 3 platinoveacute
kroužky elektrody
3 Tlačiacutetkovyacutem vypiacutenačem bdquoONldquo zapneme přiacutestroj (rozsviacutetiacute se kontrolniacute světlo) Asi po 5
minutaacutech je přiacutestroj připraven k měřeniacute
4 Přepiacutenač rozsahu měřeniacute přepneme do polohy 150 microS pak stiskneme tlačiacutetko bdquoCALldquo a
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo nastaviacuteme ručičku přiacutestroje na diacutelek označenyacute
červenou ryskou Pak tlačiacutetko pustiacuteme Toteacutež opakujeme při poloze 500 microS
5 Při vlastniacutem měřeniacute postupujeme tak že přepiacutenač měřeniacute rozsahu bdquoRANGEldquo přepneme
do polohy 500 mS a pak postupně na dalšiacute rozsahy až ziacuteskaacuteme na stupnici snadno
zjistitelnou hodnotu Poteacute zkontrolujeme kalibraci přiacutestroje Přiacutepadnaacute odchylka se upraviacute
pomociacute potenciometru bdquoCALIBRATIONldquo
1) Stanoveniacute odporoveacute kapacity cely
Vodivost se měřiacute relativně a to tiacutem způsobem že se experimentaacutelně stanoviacute kapacita
vodivostniacute cely C kteraacute je definovanaacute poměrem 1q (viz rovnice (1) a (2)) Odporovaacute kapacita
cely se stanoviacute pomociacute kalibračniacuteho roztoku o přesně znaacutemeacute vodivosti Jako kalibračniacute roztok
sloužiacute roztoky chloridu draselneacuteho o různeacute koncentraci (1 M 01 M 001 M) viz tabulka U cely
naplněneacute tiacutemto roztokem se změřiacute vodivost v siemensech a z rovnice (3) se při znaacutemeacute vodivosti
vypočte odporovaacute konstanta C
- 28 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Měrnaacute vodivost roztoků KCl
(S cm-1) pro rozok
T (degC) 1 M - KCl 01 M - KCl 001 M - KCl
0 006541 000715 0000776
10 008319 000933 0001020
15 009254 001048 0001147
18 009824 001119 0001225
20 010204 001167 0001278
22 010594 001215 0001332
25 011180 001288 0001413
Je-li pro danou celu znaacutema jejiacute odporovaacute kapacita pak stačiacute při měřeniacute vzorku o neznaacutemeacute
vodivosti naplnit celu měřenyacutem roztokem a změřit hodnotu 1 R Neznaacutemaacute měrnaacute vodivost κ se
pak vypočiacutetaacute ze vztahu κ = C R
Znalost odporoveacute kapacity cely neniacute nutnaacute při měřeniacutech kdy sledujeme změnu vodivosti
např při konduktometrickyacutech titraciacutech
2) Konduktometrickeacute stanoveniacute neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu
Konduktometrickaacute titrace je metoda odměrneacute analyacutezy při niacutež je využito principu
konduktometrie pro stanoveniacute bodu ekvivalence Hledajiacute se změny vodivosti titrovaneacuteho činidla
Přitom musiacute byacutet splněny některeacute teoretickeacute podmiacutenky
1 Ke změně vodivosti elektrolytu dochaacuteziacute již jeho ředěniacutem Pro
konduktometrickou titraci je charakteristickeacute že se při niacute použiacutevaacute relativně
velmi koncentrovanyacutech titračniacutech činidel a jejich spotřeba nepřesahuje několik
mililitrů
- 29 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
2 Titrovaneacute roztoky musiacute byacutet dostatečně zředěneacute a titrace musiacute byacutet provaacuteděna za
konstantniacute teploty
3 Reakce na niacutež je konduktometrickeacute odměrneacute stanoveniacute založeno musiacute byacutet
takoveacute aby při niacute dochaacutezelo ke změnaacutem vodivosti titrovaneacuteho roztoku
Při acidobazickyacutech reakciacutech dochaacuteziacute ke změnaacutem vodivosti v důsledku reakce
H3O+ + OH- 2 H2O
Konduktometricky určete koncentraci neznaacutemeacuteho vzorku hydroxidu sodneacuteho
Reagencie roztok hydroxidu sodneacuteho o neznaacutemeacute laacutetkoveacute koncentraci roztok kyseliny
chlorovodiacutekoveacute o koncentraci 1 moll
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pipetou odeberte 10 ml vzorku hydroxidu o neznaacutemeacute koncentraci a doplňte na 100 ml
destilovanou vodou Roztok přelijte kvantitativně do takoveacute kaacutedinky aby vodivostniacute cela (jejiacute
3 platinoveacute kroužky) byla zcela ponořenaacute Kaacutedinku se vzorkem a vodivostniacute celu postavte na
miacutechačku vložte miacutechadlo a spusťte miacutechaacuteniacute Byretou přidaacutevejte po 05 ml titračniacute činidlo a po
každeacutem přiacutedavku odečtěte naměřeneacute hodnoty vodivosti Titrace je ukončena tehdy dojde-li
k prudkeacutemu vzrůstu vodivosti Ze spotřeby kyseliny chlorovodiacutekoveacute vypočiacutetejte neznaacutemou
koncentraci hydroxidu
K protokolu připojte graf na milimetroveacutem papiacuteru ve ktereacutem bude vynesena zaacutevislost
vodivosti (mS) na objemu přidaneacuteho titračniacuteho činidla (ml) V průsečiacuteku proloženyacutech přiacutemek je
hledanyacute bod ekvivalence (na ose x je hledanaacute spotřeba titračniacuteho činidla) Mr (NaOH) = 4000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 30 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Zpětnaacute titrace (ZT)
Ve vodě nerozpustnyacute uhličitan se rozpustiacute ve znaacutemeacutem přebytku odměrneacuteho roztoku
kyseliny chlorovodiacutekoveacute a jejiacute nezreagovaneacute množstviacute se titruje zpět roztokem hydroxidu znaacutemeacute
koncentrace na methylovou oranž jako indikaacutetor Kyseliny se vždy přidaacutevaacute asi o frac14 viacutece než je
třeba k rozpuštěniacute uhličitanu
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2CO3
nadbytek HCl + NaOH NaCl + H2O
Reagencie odměrnyacute roztok HCl o koncentraci c = 05 moll 01 roztok methyloveacute oranže
odměrnyacute roztok NaOH o koncentraci c = 05 moll
Přesně odvaacuteženeacute množstviacute uhličitanu vaacutepenateacuteho (přibližně 05 g) se kvantitativně vpraviacute
do titračniacute baňky přidaacute se 25 ml 05 moll HCl kraacutetce se povařiacute a zřediacute destilovanou vodou na
celkovyacute objem 50 ml Přidajiacute se 2 až 3 kapky indikaacutetoru a titruje se zpět 05 moll roztokem
NaOH do změny zabarveniacute (25-VNaOH) ml odpoviacutedaacute množstviacute kyseliny spotřebovaneacute na reakci
s uhličitanem přičemž VNaOH je objem roztoku hydroxidu nutneacuteho k retitraci
Stanoveniacute uhličitanu opakujte ještě 2x Ze ziacuteskanyacutech spotřeb vypočiacutetejte procentuaacutelniacute obsah
uhličitanu vaacutepenateacuteho ve vzorku Ziacuteskaneacute vyacutesledky statisticky zpracujte uveďte je s patřičnyacutem
počtem desetinnyacutech miacutest a opatřete je intervalem spolehlivosti L12 (meziacute opakovatelnosti r) na
hladině vyacuteznamnosti 005 Mr (CaCO3) = 1000
Z provedeneacute praktickeacute uacutelohy vypracujte přehlednyacute protokol kteryacute na začaacutetku
přiacuteštiacuteho praktickeacuteho cvičeniacute odevzdejte
- 31 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Literatura
1 Coufal P Naacutevody k zaacutekladniacutemu praktiku z analytickeacute chemie na PřF UK
2 Vulterin J Švecovaacute J Přiacuteručka analytickeacute chemie PedF UK Praha (2002)
Pro Pedagogickou fakultu UK vypracovala Ing Mgr Štěpaacutenka Kučkovaacute PhD
Řiacutejen 2006
- 32 -
Recommended