Učebnice

3. TITRAČNÍ STECHIOMETRIE

V odměrné analýze se zjišťuje obsah stanovované složky na základě spotřeby titračního činidla. Přitom je třeba si uvědomit, na jakém mechanismu je reakce založena. Chemické reakce probíhají tak, že látková množství spolu reagujících složek i produktů vznikajících reakcí jsou v poměru malých celých čísel. Např.:

H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O	H₂SO₄ : NaOH = 1 : 2
5 Fe²⁺ + MnO₄^- + 8 H₃O⁺ → 5 Fe³⁺ + Mn²⁺ + 12 H₂O	Fe²⁺ : MnO₄^- = Fe³⁺ : Mn²⁺ = 5:1
Ag⁺ + 2 CN^– → [Ag(CN)₂^-]	Ag⁺ : CN^– = 1 : 2

Z příkladů je zřejmé, že na úplnou neutralizaci látkového množství 1 mol H₂SO₄ je třeba množství 2 molů NaOH a látkové množství stanovované kyseliny sírové ve vzorku je poloviční, než je látkové množství hydroxidu sodného:

n(H₂SO₄) = n(NaOH) · 1/2

a opačně: n(NaOH) = n(H₂SO₄) · 2

Podobné vztahy lze zaznamenat u dalších uvedených příkladů:

n(Fe²⁺) = n(MnO₄^-) · 5	n(MnO₄^- ) = n(Fe²⁺) · 1/5
n(Ag⁺) = n(CN^-) · 1/2	n(CN^-) = n(Ag⁺) · 2

Číselný koeficient - v odměrné analýze nazývaný stechiometrický (titrační) faktor nebo faktor titrace f_t - odvozený z vyčíslené chemické rovnice, umožňuje přepočet látkového množství jedné složky roztoku (titračního činidla, n_R) na ekvivalentní látkové množství druhé (stanovované) složky n_A:

(1)

Příklady titračních přepočítavacích faktorů u různých typů reakcí:

stanovovaná látka	titrační činidlo	faktor
A	R	f_t
HCl	NaOH	1
H₂SO₄	KOH	1/2
NaOH	H₂SO₄	2
H₂O₂	KMnO₄	5/2
Fe^II	KMnO₄	5
Sn^II	K₂Cr₂O₇	3
SO₂	I₂	1
KCl	Hg(NO₃)₂	2

K výpočtu obsahu stanovované složky je třeba znát spotřebu titračního činidla V_R, jeho titr (přesnou látkovou koncentraci) c_R, titrační faktor f_t a molární hmotnost stanovované složky M_A. Často se však titruje pouze určitá část celkového objemu vzorku. V tomto případě je třeba z titrace nalezené množství látky násobit příslušným koeficientem ředění F (F = V_celk. / V_titr.).

Hmotnost stanovované složky m_A se pak vypočítá ze vztahu

(2)

v němž veličiny mají rozměr: m_A ... [mg], V_R ... [ml], c_R ... [mmol·ml^-1], M_A ... [mg·mmol^-1],

resp. m_A ... [g], V_R ...[litr], c_R ... [mol·l^-1], M_A ... [g·mol^-1].

Procentový (hmotnostní) obsah určované látky bude definován poměrem její hmotnosti k celkové hmotnosti vzorku

(3)

Pozn.:: Při výpočtech obsahu hledané složky byl dříve (před r.1980) jako jednotka určitého látkového množství používán val. Koncentrace roztoků, vyjádřená pomocí této jednotky, byla označena jako "normální". Jednotka val není dekadickým násobkem či podílem základní jednotky mol a tudíž ve smyslu soustavy jednotek SI není mezi povolenými vedlejšími jednotkami a její užívání je proto nepřípustné!