Vježbe iz Analitičke kemije I - Kemijsko-tehnološki fakultet

KEMIJSKO-TEHNOLOŠKI FAKULTET U SPLITU
ZAVOD ZA ANALITIČKU KEMIJU
Ante Prkić, dipl. ing.
Vježbe iz Analitičke kemije I
Preddiplomski studij kemije
(interna recenzirana skripta)
Split, 2011.

SADRŽAJ
1. OSNOVNE RADNJE U LABORATORIJU .............................................................................................. 4
1.1. OPĆE UPUTE ZA RAD U LABORATORIJU ................................................................................................... 4
1.1.1. Planiranje rada ............................................................................................................................. 4
1.1.2. Opis radnog mjesta ....................................................................................................................... 4
1.1.3. Čišćenje posuđa ............................................................................................................................ 5
1.1.4. Sigurnost u laboratoriju................................................................................................................ 5
1.2. MJERENJE MASE ..................................................................................................................................... 6
1.2.1. Vaganje tvari................................................................................................................................. 6
1.2.2. Vaganje na odsip........................................................................................................................... 6
1.2.3. Vaganje točno određene mase tvari .............................................................................................. 7
1.3. MJERENJE VOLUMENA (OBUJMA) ........................................................................................................ 8
1.3.1. Odmjerne tikvice ........................................................................................................................... 8
1.3.2. Pipete ............................................................................................................................................ 8
1.3.3. Bireta............................................................................................................................................. 9
1.3.4. Menzure....................................................................................................................................... 10
1.4. ZAPISIVANJE MASE I VOLUMENA............................................................................................... 11
2. KVANTITATIVNA KEMIJSKA ANALIZA .......................................................................................... 12
2.1. GRAVIMETRIJSKA ANALIZA .................................................................................................................. 12
2.1.1. Taloženje ..................................................................................................................................... 12
2.1.2. Filtriranje.................................................................................................................................... 13
2.1.3. Sušenje i žarenje.......................................................................................................................... 15
2.1.4. Vaganje ....................................................................................................................................... 16
2.1.5. Gravimetrijski faktor................................................................................................................... 16
2.1.6. Gravimetrijsko određivanje sulfata............................................................................................. 18
2.1.7. Gravimetrijsko određivanje nikla................................................................................................ 21
2.2. VOLUMETRIJSKA ANALIZA.................................................................................................................... 23
2.2.1. Uvod................................................................................................................................................. 23
2.2.2. Metode zasnovane na reakcijama neutralizacije.................................................................................... 25
2.2.2.1. Kiselo-bazni indikatori................................................................................................................................25
2.2.2.2. Acidimetrija.................................................................................................................................................26
2.2.2.2.1. Priprava standardne otopine klorovodične kiseline ........................................................... 26
2.2.2.2.2. Određivanje natrijevog hidroksida..................................................................................... 28
2.2.2.3. Alkalimetrija................................................................................................................................................29
2.2.2.3.1. Priprava standardne otopine natrijeve lužine .....................................................................................29
2.2.2.3.2. Određivanje oksalne kiseline.............................................................................................................30
2.2.3. Metode zasnovane na redoks reakcijama.............................................................................................. 32
2.2.3.1. Jodometrija...................................................................................................................................................33
2.2.3.1.1. Priprava standardne otopine natrijeva tiosulfata ................................................................ 34
2.2.3.1.2. Priprava otopine škroba ..................................................................................................... 34
2.2.3.1.3. Standardizacija otopine natrijeva tiosulfata ....................................................................... 34
2.2.3.1.4. Određivanje bakrovih(II) iona ........................................................................................... 37
2.2.3.2. Permanganometrija .....................................................................................................................................39
2.2.3.2.1. Standardizacija otopine kalijevog permanganata....................................................................... 39
2.2.3.2.2. Određivanje manganovih(II) iona po Volhard-Wolffu............................................................... 41
2.2.4. Metode zasnovane na reakcijama stvaranja kompleksa.......................................................................... 43
2.2.4.1. Indikatori u kompleksometrijskim titracijama ..........................................................................................44
2.2.4.2. Priprema standardne otopine EDTA..........................................................................................................45
2.2.4.3. Određivanje željezovih(III) iona ................................................................................................................46
2.2.5. Metode zasnovane na reakcijama stvaranja teško topljivog taloga .......................................................... 47
2.2.5.1. Indikatori u argentometrijskim titracijama ................................................................................................48
2

2.2.5.2. Priprema standardne otopine srebrovog nitrata.........................................................................................48
2.2.5.3. Priprema standardne otopine kalijevog (amonijevog) tiocijanata............................................................50
2.2.5.4. Određivanje kloridnih aniona po Mohru...................................................................................................51
2.2.5.5. Određivanje kloridnih aniona po Volhardu...............................................................................................52
3. POTENCIOMETRIJSKA TITRACIJA .................................................................................................. 54
3.1. ODREĐIVANJE SMJESE HALOGENIDA POTENCIOMETRIJSKOM TITRACIJOM............................................. 54
4. KROMATOGRAFIJA ............................................................................................................................... 60
4.1. UVOD.................................................................................................................................................. 60
4.2. KROMATOGRAFIJA NA PAPIRU .............................................................................................................. 61
4.2.1. Kromatografija na traci filtarskog papira ............................................................................................. 61
4.2.1.1. Kromatografsko razdvajanje smjese kationa željeza i bakra kromatografijom na papiru......................62
4.2.2. Kružna kromatografija na papiru......................................................................................................... 64
4.2.2.1. Razdvajanje kationa kružnom kromatografijom na papiru......................................................................64
5. EKSTRAKCIJA ......................................................................................................................................... 66
5.1. UVOD.................................................................................................................................................. 66
5.2. EKSTRAKCIJA JODA IZ VODENE OTOPINE............................................................................................... 68
6. LITERATURA............................................................................................................................................ 72
3

1. OSNOVNE RADNJE U LABORATORIJU
1.1. OPĆE UPUTE ZA RAD U LABORATORIJU
1.1.1. Planiranje rada
Prije nego što počne raditi u laboratoriju, student treba proučiti vježbu i postupak rada
zbog razumijevanja kemijskih reakcija, odnosno pojava, na kojima se temelji određivanje.
Također je vrlo važno napraviti plan rada u laboratoriju da bi se vrijeme potpuno
iskoristilo i kako bi se mirno i bez žurbe napravile sve potrebne radnje. Planiranje je važno i
zbog toga što se neke radnje, tijekom postupka analize, ne smiju prekidati npr. filtriranje,
ispiranje taloga i slično.
Student mora zapisivati sve važne podatke o vježbi (masu taloga, utrošeni volumen
titranta i sl.) za što mu služi posebna bilježnica (dnevnik rada). Podatci se u dnevnik unose
neposredno nakon svakog mjerenja (vaganja, pipetiranja, titracije, ...). Podatci iz mjerenja se
nikada ne pamte niti pišu na komadiće papira. Dnevnik treba voditi uredno, a sve podatke i
jednadžbe pisati čitko i pregledno bez šaranja i brisanja. Pogrešne podatke ne brisati nego
precrtati jednom vodoravnom crtom (pogrešan podatak). Stranice dnevnika ne smiju se kidati.
Osnovni podatci koji moraju biti zapisani u dnevniku su sljedeći:
- Datum početka rada na vježbi
- Naziv određivanja
- Jednadžbe kemijskih reakcija na kojima se temelji određivanje
- Sve podatke mjerenja
- Računanje rezultata iz dobivenih podataka
- Konačni rezultat analize (izračunat iz srednjih vrijednosti mjerenja)
1.1.2. Opis radnog mjesta
Svako radno mjesto (stol) u laboratoriju opremljeno je odgovarajućim priborom
(stakleno posuđe i sve ostalo što će studentu zatrebati tijekom vježbi) i reagensima potrebnim
za izvođenje analize (neki reagensi će se prema potrebi donijeti u laboratorij). Reagensi se
nalaze u reagens bočicama volumena 50 i 100 mL. Koncentrirane kiseline najbolje je uzimati
iz bočice s kapaljkom s brušenim čepom, dok se za sve ostale reagense mogu koristiti
kapaljke s gumenim nastavcima. Čepove s boca uvijek treba na stol odložiti na ravni čeoni dio
da ne bismo unijeli nečistoće u otopinu. Otopine koje su potrebne u eksperimentu uzimaju se
tako da se ulije nešto više od potrebnog volumena u čašu odakle se dalje prenosi pipetom ili
kapaljkom. Ovaj postupak je važan jer se na ovaj način čuva čistoća početne otopine.
Otopine za analizu najčešće se izdaju u epruvetama ili odmjernim tikvicama, a čvrsti
uzorci u posudicama za vaganje ili bocama za prah. U analitičkom laboratoriju se, ako nije
drukčije naznačeno, za sve postupke koristi destilirana voda. Boce s destiliranom vodom,
plastične ili staklene, uvijek trebaju biti zatvorene.
4

1.1.3. Čišćenje posuđa
Sve posuđe koje se upotrebljava u analitičkoj analizi mora biti potpuno čisto jer bi u
protivnome nečistoća sa stjenke posuđa reagirala s uzorkom ili reagensom i tako omela
eksperiment. Posuđe se obično pere vodom i deterdžentom, nakon čega se dobro ispere
običnom vodom, a zatim dva do tri puta s malom količinom destilirane vode (princip
ekstrakcije – bolje je više puta isprati s malim volumenom otopine nego odjednom s velikim).
Kažemo da je čista ona posuda čija je unutrašnja stjenka pokrivena tankim
jednoličnim filmom vode. Ako se na stjenci zadržavaju kapljice vode, kaže se da je stjenka
“masna”. Masne stjenke uzrokuju pogrešku u radu, npr. potrošak volumetrijske otopine u
masnoj bireti je veći a masnom pipetom pipetiramo manje otopine.
Za uklanjanje masnoće sa stjenki posuđa upotrebljava se otopina “kromsumporne”
kiseline (30 g K 2 Cr 2 O 7 u 1 L H 2 SO 4 ). Kromsumporna kiselina je jako oksidacijsko sredstvo i
s njom valja rukovati pažljivo (nagriza tekstil i kožu). U posudu koja se čisti, nalije se kiselina
i ostavi stajati nekoliko minuta, a zatim se kiselina vrati natrag u bocu. Svježa otopina je
narančaste boje i koristi se dok ne pozeleni (od stvorenog kromovog(III) kationa), odnosno
kada više nema sposobnost oksidiranja masnoće. Zagrijavanjem kromsumporne kiseline iznad
70 °C djelovanje je mnogo jače.
Da bi se izbjeglo korištenje korozivnih i opasnih otopina, preporučljivo je posuđe
isprati odmah nakon upotrebe.
1.1.4. Sigurnost u laboratoriju
Prilikom rada u laboratoriju, student mora misliti na vlastitu sigurnost kao i na
sigurnost kolega s kojima radi, odnosno koji ga okružuju, npr. prilikom zagrijavanja kušalice,
potrebno ju je okrenuti na stranu gdje nitko nije prisutan u slučaju da dođe do prskanja
sadržaja kušalice. Ovdje su pobrojene neke zabrane i mjere sigurnosti u laboratoriju:
1. U laboratoriju je zabranjeno jesti, piti i pušiti.
2. Prilikom rada u laboratoriju treba nositi zaštitnu odjeću – radni mantil, zaštitne
naočale i zaštitne rukavice. Zaštitne naočale moraju se nositi kada se izvode
eksperimenti u kojima dolazi do prskanja. Zaštitne rukavice se moraju nositi prilikom
rada s nagrizajućim tvarima, ali i kao mjera opreza da ne bismo onečistili standardne
otopine.
3. Prilikom rada s tekućinama, posebno za vrijeme zagrijavanja, treba paziti da ne dođe
do prskanja.
4. Pazite što dirate. Vruće staklo izgleda potpuno jednako kao i hladno.
5. Ne smije se kušati okus kemikalija, niti ih mirisati prinoseći ih previše blizu lica. Miris
neke kemikalije se određuje na način da se pare zamahom ruke iznad otvora posude u
kojoj se kemikalija nalazi približe nosu.
6. Otrovne i nagrizajuće tekućine nikad ne pipetirati izravno ustima nego gumenom
pumpicom (propipetom) ili pomoću vodene sisaljke.
7. Sve reakcije i postupke kod kojih izlaze otrovne ili nagrizajuće pare treba obavljati u
digestoru.
8. U slučaju polijevanja kiselinom, lužinom ili nekom drugom nagrizajućom otopinom,
najbolja je prva pomoć pranje s mnogo vode.
9. Opekotine od kiseline ispiru se zasićenom otopinom NaHCO 3 , a opekotine od lužine s
otopinom borne kiseline.
10. Kiselinu na odjeći neutraliziramo s razrijeđenom otopinom amonijaka, a višak
amonijaka se odstrani sušenjem. Lužine na odjeći neutraliziramo razrijeđenom
kiselinom, a zatim suvišnu kiselinu neutraliziramo amonijakom.
5

1.2. MJERENJE MASE
Masu tvari u laboratoriju mjerimo vaganjem na analitičkoj vagi s točnošću od ±0,0001
g (±0,1 mg). U laboratorijskom radu također se koristi i tehnička vaga koja važe s točnošću od
0,1 g. Tehnička vaga se koristi kada nije potrebna velika točnost odvagane tvari, npr. za
pripravu sekundarnog standarda. Niti jednu kvantitativnu kemijsku analizu nije moguće
napraviti bez korištenja vage, jer, bez obzira koju analitičku metodu koristimo, uvijek je
potrebno odvagati uzorak za analizu i potrebne količine reagensa za pripravu otopina.
Analitička vaga je osjetljiv i skup instrument s kojim se mora vrlo pažljivo rukovati.
Ispravnost i točnost vage uvjetuju točnost rezultata analize, ako vaga nije ispravna i pouzdana
teško se mogu ostvariti dobri rezultati. Ovdje su pobrojane neke od najvažnijih uputa za
rukovanje analitičkom vagom i ispravan rad pri vaganju:
- Prije svakog mjerenja treba provjeriti stanje vage. Svaku neispravnost prijaviti
asistentu.
- Maksimalno dozvoljeno opterećenje vage je navedeno na vagi.
- Tvar koja se važe nikad se ne stavlja izravno na zdjelicu vage, već se važe u posudici
za vaganje, lađici za vaganje, lončiću ili na satnom staklu.
- Prilikom očitavanja mase mora ormarić vage (ovo vrijedi kada se važe na analitičkoj
vagi) biti zatvoren. I najmanje zračno strujanje može djelovati na vagu, a time i na
točnost vaganja.
- Topli predmeti se ne smiju vagati jer može nastati znatna pogreška zbog uzgona. Kada
su predmeti topli, potrebno ih je ostaviti stajati u eksikatoru pored vage, da se
izjednače temperature predmeta i vage, oko pola sata.
- Nakon završenog vaganja, izvagani predmet se spremi a vaga očisti i zatvori. Prašina
sa zdjelica i dna vage čisti se mekanim kistom.
1.2.1. Vaganje tvari
Svako vaganje uzoraka i reagensa treba obavljati što pažljivije i opreznije kako bismo
imali što točnije odvaganu masu (odvagu). Posebno pažljivo treba raditi prilikom vaganja
tvari koje imaju malu gustoću ili su u obliku vrlo sitnih čestica kako bi se spriječio gubitak
materijala, u obliku fine prašine, prilikom otvaranja i zatvaranja posudice za vaganje kao i za
vrijeme presipanja čime bi se vaga mogla znatno onečistiti jer fina prašina lako ulazi ispod
zdjelice vage.
Kada se važu higroskopne tvari potrebno je, jer one lako vežu vlagu iz zraka, vagati ih
što je moguće brže. Točnije odvage dobijemo ako, nakon sušenja (žarenja) i hlađenja,
posudicu (lončić) izvažemo a zatim ponovo sušimo (žarimo). Budući da smo prvi put odredili
približnu masu, drugo vaganje je vrlo brzo pa je pogreška zbog higroskopnosti malena.
Korištenjem suvremenih vaga koje omogućuju brzo vaganje navedeni postupak nije nužan.
1.2.2. Vaganje na odsip
Vaganje na odsip se obično upotrebljava za vaganja uzorka za analizu, gdje se odvaga
mora nalazi u stanovitim granicama (±20%) oko vrijednosti propisane postupkom, naravno
vagano s točnošću od ±0,1 mg.
Vaganje na odsip se radi tako da se količina uzorka koja je dovoljna za nekoliko
odvaga stavi u posudicu za vaganje. Posudica za vaganje se izvaže zajedno s tvari koja se
nalazi u njoj (m 1 ). Potom se skine poklopac a posudica nadnese nad čašu i pažljivo odsipa
tvar, laganim pokretanjem posudice. Pošto smo odsuli potrebnu količinu, posudicu za vaganje
6

uspravimo iznad otvora čaše, i laganim lupkanjem o rub čaše stresemo čestice tvari koje se
nalaze na rubu otvora posudice. Potom se posudica pažljivo poklopi i ponovo izvaže. Ako je
usuta nedovoljna količina, doda se još na isti način, i opet važe. Drugu masu označavamo
(m 2 ).
Ako se uspe više tvari, no što je potrebno, tvar se ne vraća u posudicu za vaganje nego
se odbaci i iznova važe. Razlika između mase posudice s uzorkom prije odsipanja i nakon
konačnog odsipanja predstavlja masu tvari u čaši (m uzorka = m 1 − m 2 ).
U sljedećem koraku odspe se uzorak u drugu čašu i odvaže posudica (m 3 ). Masa
uzorka u drugoj čaši jednaka je (m uzorka = m 2 − m 3 ).
1.2.3. Vaganje točno određene mase tvari
Prilikom vaganja točno određene količine tvari, najprije se odvaže prazna posudica za
vaganje. Potom se vaga «tarira», bez uklanjanja prazne posudice za vaganje, odnosno na
zaslonu vaga pokazuje 0,0000 g. Tvar koju treba izvagati, čistom i suhom žličicom pažljivo se
stavlja u posudicu na vagi. Kada se dođe blizu mase koju je potrebno odvagati, vrlo mala
količina tvari se dodaje laganim treskanjem žličice iznad posudice za vaganje dok se ne
pokaže na zaslonu vage željena masa.
Slika 1. Analitička vaga
Slika 2. Tehnička vaga
7

1.3. MJERENJE VOLUMENA (OBUJMA)
U hrvatskom jeziku je istoznačnica za volumen obujam, ali zbog tradicije koristi se
internacionalizam volumen koji je prihvaćen u svim granama znanosti. Stoga ćemo u daljnjem
tekstu koristiti riječ volumen imajući na umu da je ispravno koristiti riječ obujam.
Volumen u kvantitativnoj analizi mjeri se odmjernim tikvicama, pipetama, biretama i
menzurama. Navedeno posuđe izrađeno je od kemijski otpornog stakla. Prema
međunarodnom dogovoru sve se odmjerno analitičko posuđe baždari pri 20 °C.
Odmjerno posuđe se nikad ne suši, nego se ispire, dva do tri puta, s nekoliko mililitara
otopine kojom se radi.
Pošto se završi rad s odmjernim posuđem, potrebno ga je oprati, isprati destiliranom
vodom i spremiti. Posebno treba paziti da u odmjernom posuđu duže vrijeme ne stoji lužnata
otopina, jer lužina nagriza staklo i takvo posuđe postaje neupotrebljivo u daljnjem radu.
20 °C
25 ml
1.3.1. Odmjerne tikvice
Odmjerne tikvice (Slika 3.) su staklene boce s dugim
uskim vratom i ravnim dnom. Služe da se
pripravi točno poznati volumen otopine
20
ml
20 °C
1. 2.
Slika 4. Pipete
uzorka i standardne otopine reagensa.
Oznaka volumena je fluorovodičnom
kiselinom urezana oko vrata tikvice. Da se
izbjegne pogreška zbog paralakse (tikvica
se tako namjesti ispred očiju da se urezana
oznaka vidi kao ravna crta). Odmjerne
tikvice su baždarene na uljev. Svaka
Slika 3. Odmjerne
tikvice
odmjerna tikvica ima čep koji odgovara samo njoj, stoga je potrebno
paziti da se taj čep ne izgubi ili razbije i tako tikvica postane
neupotrebljiva. Također treba pripaziti da se čepove s odmjernih
tikvica uvijek odloži na stol na ravni čeoni dio da ne bismo unijeli
nečistoće u otopinu. Odmjerne tikvice se ne smiju zagrijavati
(povećanjem temperature mijenja se volumen tikvice pa nazivni
volumen nije točan) niti se u njima smiju izvoditi kemijske reakcije (mogu nastati spojevi koji
nagrizaju staklo i oštećuju tikvicu). Prije svake upotrebe treba otopinu obavezno dobro
promiješati mućkanjem i okretanjem odmjerne tikvice.
Pripravljene otopine se nikad ne čuvaju u odmjernim tikvicama, već se prenesu u čiste
i suhe boce s brušenim čepom.
1.3.2. Pipete
Pipete (Slika 4.) su staklene cijevi koje su na oba kraja sužene. Pipete se razlikuju
prema izvedbi i upotrebi, odnosno dijele se na prijenosne i graduirane pipete.
Trbušaste (prijenosne) pipete (Slika 4.1.) upotrebljavaju se, kada je potrebno uzeti i
prenijeti točan volumen otopine uzorka ili reagensa. Gornja sužena cijev prijenosne pipete
ima na sebi prstenastu oznaku (marku) koja nam označava njen nazivni volumen.
Ako pipeta nije suha, ispere se nekoliko puta s malo otopine koja se pipetira. Usiše se
malo otopine, pipeta se postavi u vodoravan položaj i okretanjem ispere a otopina baci.
Sisanjem (ustima, propipetom ili vodenom sisaljkom) se povuče tekućina malo iznad oznake i
otvor pipete zatvori vrškom kažiprsta. Vanjska stjenka pipete se obriše krpom ili papirom za
ruke i laganim popuštanjem kažiprsta tekućina se ispusti do oznake. Oznaka mora biti
tangencijalno položena na donji rub meniskusa tekućine. Pipeta se prazni tako da maknemo
8

kažiprst i pustimo da tekućina slobodno isteče pazeći da otopina ne prska izvan posude,
sačekamo još 15 s i na kraju lagano povučemo vrhom pipete po stjenci posude da isteče
preostala kapljevina iz pipete.
Pogrešno je ispuhivati pipetu!
Ako nakon istjecanja tekućine ostanu kapi na stjenkama pipete, znači da je pipeta
nečista. Pipetu treba oprati i pipetiranje ponoviti. Nakon što je otopina iscurila, pipetu treba
isprati i spremiti.
Graduirane pipete (Slika 4.2.) imaju skalu razdijeljenu na jedinice i desetinke
mililitra. Zbog svog širokog vrata manje su precizne od prijenosnih pipeta, i koriste se kod
uzimanja volumena otopina čija točnost ne mora biti velika. S graduiranim pipetama se rukuje
kao i s trbušastim.
0
1
48
49
50
50 ml
20 °C
1.3.3. Bireta
1. 2.
Slika 5. Birete
Bireta (Slika 5.) je graduirana staklena cijev koja
na donjoj strani ima stakleni pipac pomoću kojeg se može
ispustiti točno određena količina tekućine. Unutrašnji
promjer graduiranog dijela birete mora u čitavoj dužini
biti jednak, jer o tome ovisi točnost mjerenja volumena.
Svaka bireta je kalibrirana na izljev.
Birete se prvenstveno koriste u volumetrijskoj
analizi za titraciju sa standardnom otopinom reagensa.
Najčešće se koristi bireta od 50 mL s podjelom na
0,1 mL. Stotinke mililitra se mogu ocijeniti, u najboljem
slučaju s točnošću od 0,01 mL, pa se volumen otopine
utrošene pri titraciji očitava i bilježi uvijek na stoti dio
mililitra (npr. 14,22 mL ili 20,00 mL).
U laboratorijima koji rade veliki broj analiza
određivanja se koriste automatske birete (Slika 5.2.).
Automatske birete se nalaze na grlu boce u kojoj se nalazi
otopina za titraciju. U bocu se pomoću gumene pumpice
pumpa zrak, a tlak zraka podiže otopinu do vrha birete. Pošto se bireta napuni, otpusti se
odušak, tlak zraka u boci padne i bireta se automatski namjesti na nulu. Rad s automatskim
biretama je daleko brži i manja je potrošnja standardne otopine.
18
19
20
21
položaj oka
19.59 ml
19.70 ml
19.81 ml
Slika 6. Paralaksa
Kod prozirnih tekućina oznaka mora biti tangenta na donji
rub meniskusa, a kod neprozirnih, kao što je otopina kalijeva
permanganata, na gornji rub meniskusa tekućine. Položaj oka, kod
svih volumetrijskih posuda, uvijek mora biti u visini meniskusa
(Slika 6.). U protivnom, zbog paralakse (prividna promjena
položaja promatranog objekta s promjenom mjesta promatrača),
dolazi do pogreške prilikom očitavanja volumena tekućine u bireti
i to pozitivne greške ako je oko niže, a negativne ako je više od
ravnine meniskusa.
9

Pogreške uslijed paralakse se izbjegavaju upotrebom Schellbachove birete (Slika 7.).
Schellbachove birete imaju s unutrašnje strane, nasuprot podjeli, utaljenu vrpcu od mliječnog
stakla u sredini koje se nalazi plava crta. Razina tekućine je lako uočljiva jer, lomom svjetlosti
u meniskusu, plava crta dobiva oblik
dvostrukog šiljka.
19
20
21
Slika 7. Schellbachova
bireta
1.3.4. Menzure
Menzure (Slika 8.) su graduirani stakleni cilindri veličine od 2 do preko 2 000 mL.
Koriste se za mjerenje volumena čija točnost ne mora biti velika. Što je menzura većeg
volumena, odnosno većeg promjera, veća je pogreška mjerenja.
Slika 8. Menzure
10

1.4. ZAPISIVANJE MASE I VOLUMENA
U laboratorijskom radu dobiveni numerički rezultat potrebno je prikladno zapisati da
bismo ga poslije mogli lakše koristiti.
Prilikom zapisivanja numeričkog rezultata potrebno je poznavati koliko broj ima
značajnih znamenki. Problem broja značajnih znamenki u rezultatu kemijskog računa se
rješava dogovorom. Stoga je potrebno zaokruživanje odgoditi za, što je moguće, kasnije i po
mogućnosti zaokružiti jedino konačni rezultat. Za slučajeve gdje ima više koraka, potrebno je
u rezultatu svakog koraka zadržati jednu znamenku više od značajnih znamenki. Takva
znamenka se naziva zaštitna znamenka. Suvremena džepna računala dopuštaju korištenje i
nekoliko neznačajnih znamenki pa korisnik treba samo dobro odabrati značajne znamenke.
Iako bi se iz gornjeg teksta moglo zaključiti da je odabir značajnih znamenki
jednostavan, to nije tako i preporuka je da se dobro prouči literatura 2 . Ovdje ćemo dati samo
preporuku kako zapisivati rezultate na eksperimentalnoj nastavi iz Analitičke kemije:
1. Ako je konačni rezultat masa taloga koji se važe, onda rezultat treba zapisati na broj
decimala koji odgovara broju decimala na analitičkoj vagi na kojoj je talog izvagan.
Jednako vrijedi za krutninu koja se važe na tehničkoj vagi.
2. Ako je konačni rezultat masa koja se računa, onda rezultat treba zapisati na najviše
četiri (4) decimale.
3. Ako je konačni rezultat volumen koji je očitan bilo s birete, bilo s mikropipete ili
izračunan, onda rezultat treba zapisati na najviše dvije (2) decimale.
11

2. KVANTITATIVNA KEMIJSKA ANALIZA
2.1. GRAVIMETRIJSKA ANALIZA
Analiza koja se zasniva na mjerenju mase tvari koja se tijekom analize izdvaja u
obliku teško topljivog taloga poznatog kemijskog sastava naziva se gravimetrijska analiza.
Masa tražene komponente izračunava se iz mase dobivenog taloga i iz poznavanja
stehiometrije kemijske reakcije. Analitički signal u gravimetrijskim metodama je masa taloga
koja nastaje reakcijom analita i taložnog reagensa.
Taložni reagens koji se koristi u gravimetrijskom određivanju mora dati talog koji će biti
sljedećih osobina:
1. Reakcija taloženja mora biti kvantitativna, tako da količina određivane tvari koja ostaje
u otopini neistaložena predstavlja zanemariv dio u odnosu na njenu ukupnu količinu,
potpunost taloženja postignuta je obično kada je masa iona zaostalih u otopini manja od
1·10 −4 g (0,1 mg) koliko iznosi točnost analitičke vage. Potpunost taloženja, dakako,
ovisi o konstanti produkta topljivosti nastalog taloga. Mali višak taložnog reagensa
(utjecaj zajedničkog iona) smanjuje topljivost.
2. Talog se mora lako filtrirati
3. Talog mora biti dovoljno čist
4. Vagani oblik taloga (nakon sušenja i žarenja) mora biti spoj točno poznatog kemijskog
sastava
5. Poželjno je da talog koji se važe nije higroskopan i da ne reagira na neki drugi način s
plinovima iz atmosfere
Postupak gravimetrijskog određivanja sastoji se od sljedećih operacija:
- taloženje
- digeriranje
- filtriranje i ispiranje
- sušenje i(ili) žarenje
- vaganje
- računanje rezultata analize
2.1.1. Taloženje
Proces stvaranja taloga naziva se taloženje. Talog nastaje kada umnožak koncentracija
kationa i aniona taloga bude veći od konstante produkta topljivosti. Za vrijeme taloženja,
uvjeti u otopini moraju biti namješteni da talog bude što pogodnijeg oblika i što manje
onečišćen.
Prilikom taloženja moramo nastojati dobiti krupnozrnasti talog koji se lako filtrira i
ispire što postižemo taloženjem iz toplih razrijeđenih otopina uz polagani dodatak reagensa i
uz stalno miješanje.
12

Kristalinične taloge ostavimo neko vrijeme, u otopini iz koje su istaloženi (matična
otopina), stajati na toplom mjestu (starenje taloga, digeriranje). Tijekom procesa starenja
taloga dolazi do otapanja manjih i rasta većih čestica na račun otopljenih.
Želatinozne taloge koji teže adsorpciji (vanjsko onečišćenje) ili okluziji (unutrašnje
onečišćenje) jer imaju veliku aktivnu površinu koja se lako onečisti potrebno je filtrirati tople
odmah nakon taloženja ili ih, nakon filtriranja, otopiti i ponovo istaložiti (ponovljeno
taloženje).
Taloženje obavljamo paralelno u dvije čaše, a nakon završenog taloženja volumen
tekućine ne bi trebao prelaziti polovicu volumena čaše. Miješanje se obavlja staklenim
štapićem koji, kad se jednom stavi, više se ne vadi iz otopine. Čaša s talogom se pokrije
satnim stakalcem.
Taložiti možemo na dva načina: izravnim taloženjem i taloženjem u homogenoj
otopini.
Izravno taloženje provodi se tako da otopinu taložnog reagensa dodajemo izravno u
otopinu uzorka kap po kap uz snažno miješanje kako bi se smanjilo lokalno prezasićenje
otopine. Reagens dodajemo sve dok se stvara talog, što se provjerava dodatkom 1 do 2 kapi
reagensa u bistru otopinu iznad taloga. Ako se otopina muti znači da taloženje nije potpuno pa
moramo dodati još reagensa. Nakon završetka taloženja dodamo malu količinu reagensa u
suvišku da bi taloženje bilo što kvantitativnije.
Taloženje u homogenoj otopini provodi se tako da se u otopinu uzorka doda tvar iz
koje kemijskom reakcijom (hidrolizom) postupno nastaje taložni reagens. Kako se taložni
reagens pojavljuje postupno i homogeno u cijeloj otopini i odmah reagira s analitom
izbjegnuta su lokalna prezasićenja u otopini.
Za homogeno stvaranje hidroksidnog iona često se koristi urea.
Reakcija nastajanja OH − iz uree može se izraziti jednadžbom:
(H 2 N) 2 CO + 3 H 2 O → CO 2 (g) + 2 NH 4 + + 2 OH −
Potrebno je 1-2 sata na temperaturi blizu 100 °C za tipično taloženje hidroksida. Reagens je
stoga jednoliko raspoređen u cijeloj otopini pa ne nastaju lokalna prezasićenja, i kao
posljedica toga je čistiji talog i veći kristali nego u slučaju izravnog taloženja što olakšava
filtriranje.
Taložni reagens koji se koristi u gravimetrijskoj analizi može biti anorganski ili organski.
Prednost organskog reagensa pred anorganskim je u tome što organski reagens može dati
neionski spoj što vodi smanjenom onečišćenju adsorpcijom na površinu čvrste faze. Također,
organski reagens koji stupa u reakciju može biti velike molekulske mase te se dobiva veća
masa taloga. Što je veća masa taloga, manja je grešku koja se javlja pri vaganju taloga. Zato
mala masa analita istaložena s organskim reagensom daje točniji rezultat.
2.1.2. Filtriranje
Filtriranje, u gravimetrijskoj analizi, je operacija kojom se talog kvantitativno odvaja
od tekućine u kojoj je suspendiran, propuštanjem suspenzije preko nekog filtra. Filtar je
izrađen od materijala koji zadržava talog, a propušta tekućinu.
Kao sredstvo za filtriranje u kemijskoj analizi se upotrebljavaju: filtarski papiri i
lončići za filtriranje (Goochov lončić), a ponekad se talog odvaja od otopine centrifugiranjem.
13

Filtarski papir upotrebljavamo za taloge koji se ne reduciraju djelovanjem ugljika nastalog
spaljivanjem filtar papira.
2
1
a) b) c)
Slika 9. Način savijanja filtar papira za glatki lijevak
Brzina filtriranja ovisi o načinu umetanja filtarskog papira u lijevak (Slika 9.). Filtarski papir
(9.a) se presavije na polovicu (1), a zatim ponovo na polovicu (2), ali tako da se rubovi
četvrtina ne preklope potpuno (9.b). Vanjski dvostruki ugao otrgnemo (9.c) čime se postiže
bolje prilijeganje papira na stjenku lijevka i onemogućava se ulazak zraka u lijevak (prisutnost
zraka u lijevku usporava filtriranje).
Slika 10. Filtriranje preko lijevka i odlaganje čaše tijekom filtriranja
Lijevak s uloženim papirom postavi se na stalak za filtraciju, a ispod lijevka stavi se čaša za
filtrat. Najprije se odlije bistra tekućina iznad taloga u lijevak za filtriranje, koristeći stakleni
štapić kako tekućina ne bi prskala ili se slijevala niz čašu, čime bismo mogli izgubiti dio
taloga (Slika 10.). Štapić se prisloni na filtarski papir, na mjestu gdje je on trostruk. Mora se
paziti da nivo tekućine u lijevku bude najviše 0,5 cm ispod ruba papira (ako se prelije rub
papira, može se izgubiti određena količina taloga na
stjenkama lijevka).
Kada je gotovo sva tekućina odljevena, promijeni se
čaša za hvatanje filtrata, čime se izbjegava ponovno
filtriranje cijelog volumena otopine ako nam slučajno talog
prođe kroz filtar. Talogu u čaši se doda nekoliko mililitara
otopine za ispiranje, talog se uzmuti, a zatim pusti da se
talog slegne (Slika 10.) i bistra tekućina odlije. To je
prethodno ispiranje taloga. Taj postupak treba ponoviti dva
do tri puta, i tek se nakon toga, pomoću mlaza otopine za
ispiranje iz boce štrcaljke, talog prenese iz čaše u lijevak
(Slika 11.).
Slika 9. Prenošenje taloga
iz čaše na filtar papir
14

Talog zaostao na stjenkama čaše i štapića pokupi se komadićem filtarskog papira,
prenese u lijevak i poslije zajedno s ostalim talogom spali.
Talog se treba kvantitativno prenijeti na filtar tj. ne smije ostati u čaši, niti se smije
prosuti, ni najmanja zamjetljiva količina taloga.
Talog na filtru treba isprati da bismo uklonili zaostatke matične otopine i adsorbirane
nečistoće. Otopinu za ispiranje taloga izabiremo prema prirodi taloga (ovisno o topljivosti, o
tome je li talog kristaličan ili se sastoji od koaguliranih koloidnih čestica, hidrolizira li i sl.).
Otopina za ispiranje ne smije otapati talog, niti smiju nastati kemijske promjene u sastavu
taloga za vrijeme ispiranja. Talog se ispire mlazom otopine iz boce štrcaljke, tako da se mlaz
tangencijalno usmjeri ispod ruba papira, a iznad ruba taloga uz kružno pokretanje mlaza.
Tekućinu za ispiranje treba dodavati u malim obrocima. Sljedeći obrok se dodaje tek
kada je prethodna otopina potpuno istekla iz lijevka. Talog se ispire dok se potpuno ne
odstrane nečistoće. Najčešće se ispire do negativne reakcije na kloride tako da se iz lijevka
uhvati na satno stakalce kap tekućine i doda kap otopine srebrovog nitrata. Ako nastane bijeli
talog srebrovog klorida znak je da u otopini ima kloridnih aniona tj. da talog nije ispran.
Nastavi se ispirati sve dok se talog više ne stvara.
2.1.3. Sušenje i žarenje
Talog nakon ispiranja treba ili osušiti ili žariti prije vaganja. Je li potrebno sušenje ili
žarenje zavisi o svojstvima taloga i o tome kroz koje je filtracijsko sredstvo filtriran.
Sušenje je dovoljno samo za one taloge koje je moguće vagati u obliku u kojem su
istaloženi. Talog se suši u električnom sušioniku na propisanoj temperaturi (obično od 105 °C
do 130 °C) do konstantne mase.
Talozi koji se ne mogu vagati u obliku u kojem su istaloženi potrebno je žarenjem
prevesti u pogodan oblik.
Taloge žarimo u porculanskom ili platinskom lončiću na temperaturi od 800 °C do
1200 °C u električnim pećima. Čisti lončić treba prethodno žariti na istoj temperaturi na kojoj
će se i talog žariti, ohladiti i vagati. Prije žarenja taloga u električnoj peći lončić s talogom
treba spaliti na plameniku da bi filtar papir izgorio (u električnoj peći bez dovoljne količine
zraka filtar papir izgara do ugljikovog(II) oksida i elementarnog ugljika, a ne do
ugljikovog(IV) oksida).
U odvagani lončić stavljamo filtarski
papir s talogom i to tako da papir uhvatimo
prstima na dijelu gdje je trostruki, izvadimo iz
lijevka, preklopimo gornji dio papira i smotani
papir stavimo u lončić. Lončić postavimo na
keramički trokut (slika 12.).
Na početku spaljivanja filtar papira,
Slika 12. Položaj lončića tijekom
spaljivanja filtar papira
oprezno sušimo, grijući lončić slabim plamenom
kako bi iz papira i taloga uklonili vodu. Pošto se
papir osuši, počinje njegovo pougljenjivanje.
Potom se plamen se malo pojača istodobno
pazeći da se papir ne zapali. Ako se papir zapali, treba odmah satnim staklom poklopiti lončić
i ugasiti plamen. Kad sav papir pougljeni, grijemo lončić jakim plamenom da izgori sav
ugljik.
Lončić s talogom stavljamo u električnu peć i žarimo do konstantne mase. Ne smijemo
hladan lončić stavljati u užarenu peć već ga prethodno moramo zagrijati. Nakon žarenja
lončić se izvadi iz peći. Užareni lončić se nikad direktno ne stavlja u eksikator, nego na
metalnu ploču pored peći i hladi na zraku. Kada se vrući lončić dovoljno ohladi, stavi se u
eksikator gdje se hladi do sobne temperature.
15

Slika 13. Sušionik
Slika 14. Žarna peć
2.1.4. Vaganje
Eksikator (Slika 15.) s toplim lončićem prenesemo u vagaonicu i ostavimo pokraj
vage. Eksikator se prenosi tako da se uhvati za gornji rub istovremeno pridržavajući poklopac
kako ne bi skliznuo. U eksikatoru se lončić s talogom ohladi na sobnu temperaturu i tek se
onda pristupi vaganju.
Na istoj analitičkoj vagi na kojoj smo vagali prazan lončić važemo i lončić s talogom nakon
žarenja, odnosno sušenja.
Slika 15. Eksikator
2.1.5. Gravimetrijski faktor
Gravimetrijski faktor ovisi o tome koji se taložni reagens koristi za taloženje analita.
Gravimetrijski faktor je veličina koja je jednaka omjeru molarne mase tražene tvari i molarne
mase oblika u kojem se nalazi ta tvar pomnožena s malim cijelim brojem koji izražava
stehiometrijski odnos tražene tvari u traženom i vaganom obliku.
N + R NR
M
N
gravimetrijski faktor =
M
NR
⋅
a
b
b
a − mali cijeli broj koji izražava stehiometrijski odnos komponente u traženom, a, i
vaganom, b, obliku
N – analit
R – taložni reagnes
NR – analit u obliku koji se važe
16

Zgodan primjer za određivanje gravimetrijskog faktora jest određivanje fosfora u uzorku
detergenta. Uzorak detergenta se najprije spali na visokoj temperaturi da se razori organska
tvar i potom obradi vrućom klorovodičnom kiselinom, čime se fosfor prevede u fosfornu
kiselinu. Potom se fosfat istaloži u obliku MgNH 4 PO 4·6H 2 O dodatkom otopine magnezijevih
iona i vodene otopine amonijaka. Pošto se talog odfiltrira i ispere, prevede se u Mg 2 P 2 O 7
žarenjem na 1 000 °C. Gravimetrijski faktor za fosfor se računa prema sljedećem izrazu:
M
P 2 30,97
gravimetrijski faktor = ⋅ = ⋅ 2 = 0, 27833
M 1 222,57
Mg2P2O
7
Općenito je za isti analit gravimetrijski faktor različit kada se koristi organski taložni reagens i
kada se koristi anorganski taložni reagens. Preporuka je da gravimetrijski faktor bude što
manji pa se općenito nastoji koristiti taložni reagens koji će s analitom dati talog što veće
molarne mase (molarna i molekulska masa su po brojčanom iznosu jednaka jer predstavljaju
zbroj relativnih atomskih masa kemijskih elemenata od kojih se sastoji molekula, no za
razliku od molekulske mase, molarna masa ima jedinicu g mol −1 ili kg kmol −1 ). Organski
reagensi uvijek daju talog velike molarne mase. Osim što daju talog velike molekulske mase,
organski reagensi su često selektivni što olakšava gravimetrijsko određivanje pojedinih
kationa.
17

2.1.6. Gravimetrijsko određivanje sulfata
Sulfat se gravimetrijski određuje taloženjem barijevim ionima u obliku bijeloga
kristalnoga taloga barijeva sulfata što se može prikazati reakcijom:
Ba 2+ + SO 4
2−
BaSO 4 (s)
Topljivost barijevog sulfata u vodi iznosi oko 3 mg L −1 , ali u prisutnosti mineralnih
kiselina se povećava zbog toga što je sulfatni anion konjugirana baza slabe kiseline,
hidrogensulfatnog aniona. Topljivost barijevog sulfata se smanjuje dodatkom malog viška
barijevog klorida (efekt zajedničkog iona).
Iako se barijev sulfat nešto više otapa u kiselinama, taloženje se ipak provodi u
kiselom mediju jer kiseli medij ima ulogu maskirajućeg medija sprječavajući konkurentne
reakcije barijevih iona. Anioni koji najčešće reagiraju s barijevim ionima su: hidroksidni,
karbonatni, fosfatni i kromatni anioni. Ovi se anioni u kiselom mediju protoniraju i prelaze u
H 2 O, H 2 CO 3 , H 2 PO 4 − i H 2 CrO 4 i tako postaju nekonkurentni za taloženje. Kloridni, kloratni i
nitratni anioni skloni su sutaložiti se s barijevim sulfatom, ali se ne mogu protonirati u
kiselome mediju. Ako nastanu talozi barijevog klorata i barijevog nitrata, prilikom žarenja,
prijeći će u barijev oksid i donijeti negativnu pogrešku, dok nastali barijev klorid prolazi
nepromijenjen kroz postupak žarenja. Kloratni i nitratni anioni uklanjaju se dodatkom
klorovodične kiseline u velikom suvišku i pritom isparavaju. Utjecaj se kloridnih aniona
smanjuje polaganim dodatkom otopine barijevog klorida. Osim aniona, interferencije su i
kationi, olovljevi(II), željezovi(III) i kalicijevi ioni, koji se također talože u obliku sulfata i
dovode do negativnog rezultata analize (osim olova jer ima veću molekulsku masu od barija).
Olovljevi(II) i kalcijevi ioni moraju se prethodno ukloniti, dok se željezovi(III) ioni mogu
reducirati u željezove(II) ione. Amonijeve se soli uklanjaju zakiseljavanjem i laganim
zagrijavanjem otopine. Alkalijske metale nije moguće ukloniti, već samo smanjiti njihov
utjecaj razrjeđivanjem osnovne otopine.
Pogreška kod određivanja sulfata može nastati prilikom žarenja taloga kada se ugljik
iz filtar papira oksidira do CO:
BaSO 4 (s) + 4 C
BaS(s) + 4 CO(g)
Zato se filtar papir s talogom barijevog sulfata prvo spaljuje na plameniku pri nižoj
temperaturi i većoj količini kisika, a tek onda žari u električnoj peći pri 800 °C. Žareni talog
mora biti bijele boje, a ako je tako, onda su svi postupci pravilno izvršeni.
Potreban pribor:
• odmjerna tikvica od 100 mL
• trbušasta pipeta od 20 mL
• 2 čaše od 400 mL za filtriranje
• 2 satna stakla
• 2 staklena štapića
• 2 prstena za filtriranje na stativu
• 2 lijevka za filtriranje
• 2 porculanska lončića
• 2 plamenika
• 2 tronoga s trokutima za žarenje
• pinceta
• eksikator
• kvantitativni filtar papir − plava vrpca
18

Kemikalije:
• Klorovodična kiselina, c(HCl) = 0,200 mol L −1
• Otopina barijevog klorida, w(BaCl 2 ) = 5 %
• Metil-oranž
Postupak određivanja:
Dobivena otopina se razrijedi točno do oznake volumena u odmjernoj tikvici
volumena 100,0 mL i promiješa. Alikvotni dio (20,0 mL) uzorka pažljivo se prenese
trbušastom pipetom u čašu od 400 mL, doda 1-2 kapi metil-oranža, a zatim zakiseli s oko 5
mL 0,200 mol L −1 klorovodične kiseline dok se ne primijeti promjena boje metil-oranža.
Metil-oranž ukazuje da su prisutni bazni anioni neutralizirani, ali i nastajanje bijelog taloga
bolje se uočava u ružičastoj otopini nego u bezbojnoj. Otopina se razrijedi na oko 150 mL. U
čašu se stavi stakleni štapić i pokrije se satnim stakalcem te zagrije do vrenja. Kad se
stakleni štapić jednom stavi u čašu, ne smije se izvaditi prije kraja filtriranja i nipošto
ne smije biti naslonjen na izljev čaše. Kondenziranu vodenu paru na satnom stakalcu
pažljivo isprati bocom štrcaljkom. Nakon što otopina provre, počinje se taloženje otopinom
barijeva klorida, w(BaCl 2 ) = 5 %. Doda se 20 mL 5% otopine barijeva klorida kap po kap,
ali ne uz stjenke čaše, već uz stalno miješanje sa staklenim štapićem. Staklenim štapićem
prilikom miješanja ne smije se dodirivati dno čaše, već se treba miješati sredinom čaše. Kad
se doda sav barijev klorid, potrebno je pričekati oko pola sata da se talog slegne. Pošto se
talog slegne, doda se oko 1 mL barijevog klorida da se provjeri je li taloženje gotovo. Ako se
otopina zamuti, treba dodavati barijevog klorida sve dok se ne razbistri. Ako se otopina ne
zamuti kad se ponovo doda 1 mL barijevog klorida, taloženje je gotovo. Po završetku
taloženja čaša se pokrije sa satnim staklom i ostavi stajati 1 sat na vodenoj kupelji ili preko
noći.
Nakon kvantitativnog taloženja pristupa se filtriranju preko filtar papira plava vrpca.
Hladnu, potpuno bistru otopinu odliti na filtar, ali tako da se talog ne uzmuti. Pošto je
odekantirana bistra otopina, čašu s filtratom zamijeniti s drugom čistom čašom a zatim
kvantitativno prenijeti talog, nakon prethodnog ispiranja u čaši, na filtarski papir.
Talog isprati vrućom destiliranom vodom, koja se zasebno pripremi u drugoj većoj
čaši, u malim obrocima (5-6 mL) do negativne reakcije na kloridni ion (ispitivati reakciju
filtrata s otopinom AgNO 3 , c(AgNO 3 )=0,100 mol L −1 . Nije dobro talog ispirati s prevelikim
volumenom vode, jer se mogu otopiti količine taloga koje uzrokuju znatnu pogrešku.
Čaša i stakleni štapić se dobro obrišu otrgnutim komadom filtar papira koji se nakon
brisanja stavi na filtar papir u lijevku.
Kad je tekućina iscurila iz filtarskog papira, papir s talogom izvaditi iz lijevka. Vrlo
je važno što bolje obrisati komadićima filtar papira stjenku čaša u kojima se vršilo taloženje
da bi se talog što kvantitativnije prenio. Komadići filtar papira se stave u filtar papir s
talogom i priprema za sljedeći korak. Filtar papiri iz lijevaka se stave u ižarene i izvagane
porculanske lončiće i na plameniku se spaljuju. Vlaga se uklanja pažljivim zagrijavanjem, a
papir se spaljuje pri što nižoj temperaturi na plameniku. Nakon spaljivanja porculanski
lončić s talogom se stavi žariti u peć za žarenje na dva sata pri temperaturi od 800 °C (talog
treba biti bijel). Nakon što se završi žarenje taloga, porculanski lončić se stavi u eksikator na
hlađenje do sobne temperature. Pošto se porculanski lončić ohladio, izvaže se na analitičkoj
vagi.
19

Masa sulfata u zadanoj otopini se računa prema sljedećoj formuli:
m 1 – masa praznog lončića za žarenje
m 2 − masa lončića za žarenje s talogom barijevog sulfata
m 3 – masa taloga barijevog sulfata
V1
R – razrjeđenje, R =
V2
V 1 – volumen odmjerene tikvice u mL
V 2 – volumen alikvota u mL
m 3 = m 2 – m 1
m SO
2−
M (SO4
)
) =
⋅m(BaSO
M (BaSO )
2−
(
4
4
4
) ⋅ R
Gravimetrijski faktor za sulfat može se izračunati prema sljedećoj formuli:
2−
M (SO
4
) a 96,06 1
gravimetrijski faktor = ⋅ = ⋅ = 0, 41159
M (BaSO ) b 233,39 1
4
20

2.1.7. Gravimetrijsko određivanje nikla
Za određivanje niklovih iona koristi se dimetilglioksim (DMG), koji stvara crveni
koordinacijski neionski spoj niklova dimetilglioksimata (Ni-DMG) prema jednadžbi:
Potreban pribor:
• odmjerna tikvica od 100 mL
• trbušasta pipeta od 20 mL
• 2 čaše od 400 mL za filtriranje
• 2 satna stakla
• 2 staklena štapića
• 2 prstena za filtriranje na stativu
• 2 lijevka za filtriranje
• 2 posudice za vaganje
• 2 plamenika
• pinceta
• eksikator
• kvantitativni filtar papir − crna vrpca
Kemikalije:
• Vodena otopina amonijaka, NH 3 (aq), konc. : H 2 O = 1:1
• Alkoholna otopina dimetilglioksima, w(dimetilglioksim) = 1%
• Klorovodična kiselina, c(HCl) = 2,000 mol L −1
Postupak određivanja:
Posudice za vaganje zajedno s filtar papirom potrebno je sušiti u sušioniku na 120 °C
dva sata. Dobivena otopina razrijedi se točno do oznake volumena odmjerne tikvice od 100,0
mL, promiješa i prenese se alikvot od 20,0 mL trbušastom pipetom u čašu od 400 mL.
Otopina se zakiseli s oko 1 mL otopine klorovodične kiseline, c(HCl) = 2,000 mol L −1 i
razrijedi do oko 120 mL. U čašu se stavi stakleni štapić i pokrije se satnim stakalcem te
zagrije do temperature od 60 do 80 °C. Kad se stakleni štapić jednom stavi u čašu, ne
smije se izvaditi prije kraja filtriranja i nipošto ne smije biti naslonjen na izljev čaše.
Kondenziranu vodenu paru na satnom stakalcu pažljivo isprati bocom štrcaljkom. Polagano
se doda 20 mL alkoholne otopine dimetilglioksima, w(DMG) = 1% uz miješanje, za razliku
od određivanja sulfata, štapić smije dodirivati dno čaše. Otopini se zatim doda 20 mL
razrijeđenog amonijaka do slabolužnate reakcije (otopina miriše amonijakom) uz miješanje
štapićem. Nakon digeriranja na vodenoj kupelji pri temperaturi od 60 °C oko jedan sat,
otopina se filtrira uvijek topla kroz lijevak s filtar papirom. Kad je tekućina iscurila iz
filtarskog papira, papir s talogom izvaditi iz lijevka. Vrlo je važno da se stjenka čaša u kojoj
21

je izvršeno taloženje što bolje obriše filtar papirom držeći ga staklenim štapićem da bi se
talog što kvantitativnije prenio na filtar papir koji ćemo nakon sušenja vagati. Treba biti jako
oprezan da ne bismo probili filtar papir i prosuli talog. Potom se filtar papir stavi u posudicu
za vaganje i stavi sušiti.
Posudica za vaganje s talogom suši se jedan sat pri temperaturi 110-120 °C do
konstante mase. Pošto se filtar papir s talogom izvadi iz sušionika i stavi u eksikator, eksikator
se ne smije potpuno zatvoriti jer nastaje podtlak koji otežava kasnije otvaranje. Filtar papir s
talogom se hladi i čuva u eksikatoru, a zatim se važe. Iz dobivene mase taloga računa se masa
niklovih iona u uzorku prema jednadžbi:
m 1 – masa posudice za vaganje i filtar papira
m 2 − masa posudice za vaganje i filtar papira s talogom Ni-DMG
m 3 – masa taloga Ni-DMG
m 3 = m 2 – m 1
V1
R – razrjeđenje, R =
V2
V 1 – volumen odmjerene tikvice u mL
V 2 – volumen alikvota u mL
m(Ni
m(Ni
2+
2+
) =
M
M
Ni
(C H N O )
a
⋅ ⋅ m(Ni
− DMG) ⋅ R
b
) = 0,20315 ⋅ m(Ni
− DMG) ⋅ R
Ni
4 7 2 2 2
Gravimetrijski faktor za nikal koji je istaložen u obliku slabo topljivog taloga može se
izračunati prema sljedećoj formuli:
M
Ni a 58,693 1
gravimetrijski faktor = ⋅ = ⋅ = 0, 20315
M
b 288,916 1
(C4H7N2O2
) 2 Ni
Ako bismo otopini niklovih kationa dodali lužinu, istaložili bismo nikal u obliku niklovog
hidroksida. Žarenjem niklova hidroksida pri odgovarajućoj temperaturi prevodimo ga u niklov
oksid koji se važe pa možemo računati gravimetrijski faktor kako slijedi:
M
Ni a 58,693 1
gravimetrijski faktor = ⋅ = ⋅ = 0, 78578
M b 74,693 1
NiO
22

2.2. VOLUMETRIJSKA ANALIZA
2.2.1. Uvod
Analitičke metode koje su zasnovane na mjerenju volumena dodanog reagensa
nazivaju se volumetrijske analize, odnosno analitički signal u volumetrijskim metodama je
volumen titranta (otopina reagensa kojim se vrši titracija).
Postupak dodavanja titranta u otopinu analita (tvar koja se određuje) naziva se
titracija. Otopina reagensa mora biti standardna otopina. Titracija se provodi na način da se
iz birete dodaje otopina reagensa otopini analita, sve dotle dok njena količina ne bude
stehiometrijski ekvivalentna količini analita.
Da bi se mogla primijeniti za volumetrijsku analizu, kemijska reakcija mora
- imati točno definiran stehiometrijski odnos,
- biti kvantitativna,
- biti vrlo brza,
- postojati mogućnost određivanja završetka reakcije.
Ovisno o vrsti kemijske reakcije imamo volumetrijske metode temeljene na:
1. reakcijama neutralizacije (acidimetrija, alkalimetrija)
2. redoks reakcijama (permanganometrija, jodometrija, ...)
3. reakcijama stvaranja kompleksa (kompleksometrija)
4. reakcijama taloženja (argentometrija)
Standardne otopine u volumetriji
Otopine reagensa točno poznate koncentracije nazivaju se standardnim otopinama.
Točnost volumetrijske metode direktno ovisi o točnosti koncentracije standardne otopine.
Točnu koncentraciju standardne otopine možemo dobiti na dva načina:
1. Preciznim vaganjem potrebne količine čiste tvari i otapanjem u točno poznatom
volumenu. Tvari korištenjem kojih se može vaganjem i otapanjem pripraviti otopina točne
koncentracije nazivaju se primarni standard. Da bi neka tvar bila primarni standard
mora zadovoljavati sljedeće uvjete:
- mora imati točno određen kemijski sastav i najviši stupanj čistoće
- mora biti stabilna na zraku (ne smije reagirati s CO 2 , vlagom, kisikom)
- da je stabilna u otopini
- da nije higroskopna i da ne isparava, jer će sušenje i vaganje biti otežano
- da se lako može nabaviti i da nije suviše skupa
- da se koncentracija pripravljene otopine kroz duži vremenski period zanemarivo
mijenja
2. Vaganjem i otapanjem tvari pripremi se otopina približne koncentracije, a točna
koncentracija se odredi odgovarajućim primarnim standardom. Ovaj postupak se naziva
standardizacijom, a tvari iz kojih se ne može vaganjem i otapanjem pripraviti otopina
točne koncentracije nazivaju se sekundarni standardi.
Sekundarni standardi trebaju na boci u kojoj se čuvaju imati naveden faktor (F).
cstvarna
F =
cnazivna
c stvarna – koncentracija otopine koja se dobije računski standardizacijom otopine
c nazivna – koncentracija otopine koja se dobije prilikom pripreme otopine
23

Indikatori u volumetriji
Za provedbu titracije potrebno je uz otopinu analita i standardne otopine titranta imati
i indikator koji će pokazati točku završetka titracije, odnosno dat će neku okom vidljivu
promjenu u otopini u trenutku završetka reakcije.
Vizualno određivanje završne točke kod nekih titracija se postiže pomoću samog
reakcijskog sustava (tzv. "samoindikacija" završne točke), primjerice kod titracije obojenim
titrantom, npr. standardnom otopinom kalijeva permanganata. Da bi se neka tvar mogla
upotrijebiti kao indikator mora imati sljedeće osobine:
- osjetljivost indikatora mora biti visoka, tako da indikator već u vrlo niskim
koncentracijama (10 −4 −10 −5 mol L −1 ) dovoljno jasno oboji titriranu otopinu.
- ravnoteža između dva indikatorska oblika mora se uspostavljati brzo
Indikatori se mogu podijeliti prema vrsti kemijskih reakcija u kojima se primjenjuju za
određivanje kraja kemijske reakcije pa imamo kiselo-bazne, redoks, metal-indikatore (kod
reakcija iona metala s EDTA), taložne i adsorpcijske indikatore.
Kod svake titracije standardna otopina titranta se dodaje otopini analita dok njena
množina ne bude stehiometrijski jednaka množini analita, što se ostvaruje u ekvivalentnoj
točki titracije. Točka ekvivalencije titracije je teorijska točka, čiji se položaj može ocijeniti
opažanjem neke fizičke promjene koja je s njom u vezi. Točka u kojoj se uočava neka fizička
promjena naziva se završna točka titracije. U eksperimentalnome radu kao kraj titracije
uzima završna točka titracije. U idealnom slučaju, završna točka i točka ekvivalencije trebaju
se podudarati. U praksi često postoji razlika potrošenog reagensa između završne i
ekvivalentne točke. Od razlike između završne i točke ekvivalencije titracije zavisi i pogreška
volumetrijskog određivanja:
V
Relativna pogreška =
−V
V
Z.T.
E.T.
E.T.
⋅100%
Uobičajeno se rade tri titracije iz kojih se dalje računa njihova aritmetička sredina.
Ako jedna vrijednost odstupa od druge dvije više od ± 0,1 mL, ta se vrijednost zanemaruje i
ponovo se radi titracija.
24

2.2.2. Metode zasnovane na reakcijama neutralizacije
Kiselo-baznim titracijama (acidimetrija i alkalimetrija) određuju se kiseline, baze, soli
jakih kiselina i slabih baza i soli jakih baza i slabih kiselina. Kako se reakcija između
ekvivalentne količine kiseline i baze zove neutralizacija, volumetrijske metode zasnovane na
ovim reakcijama nazivaju se i metodama neutralizacije.
H 3 O + + OH −
2H 2 O
Točka ekivalencije titracije bit će pri pH = 7 samo kod titracije jakih kiselina s jakim
bazama i obratno, dok će se u svim drugim slučajevima ekvivalentna točka biti pomaknuta u
kiselo ili lužnato područje, ovisno o hidrolizi nastale soli.
Primarni standardi u volumetrijskim metodama zasnovanim na kiselo-baznim
reakcijama su natrijev karbonat (Na 2 CO 3 ), natrijev tetraborat dekahidrat (Na 2 B 4 O 7·10H 2 O),
kalijev hidrogenftalat {KH(C 8 H 4 O 4 )} i kalijev hidrogenjodat {KH(IO 3 ) 2 }.
Kao standardne otopine u acidimetriji najčešće se koristi otopina klorovodične kiseline
(HCl) ili sumporne kiseline (H 2 SO 4 ), sumporna kiselina nije poželjna kao primarni standard
jer je samo u prvom stupnju potpuno disocirana dok u drugom se ponaša kao slaba kiselina.
Standardna otopina koja se koristi u alkalimetriji je otopina natrijeva hidroksida (NaOH).
2.2.2.1. Kiselo-bazni indikatori
Kiselo-bazni indikatori su organske tvari koji se ponašaju kao slabe kiseline ili slabe
baze i kod kojih je boja protoniranog i deprotoniranog oblika različita.
HIn H + + In − −
K a
[ H ] [ In ]
+ ⋅
Boja 1 Boja 2
HIn oblik kiselo-baznog oblika je kiselina, In − je baza.
=
[ HIn]
Interval pH u kojem se može uočiti promjena boje kiselo-baznog indikatora naziva se
intervalom promjene boje ili intervalom prijelaza indikatora i u prosjeku iznosi oko 2 pH
jedinice.
Tablica 2.1. Pregled najvažnijih kiselo-baznih indikatora
Indikator Boja pH područje promjene boje
kisela − bazna 18 °C 100 °C
metil-oranž crvena − žuta 3,1 − 4,4 2,5 − 3,7
bromfenolno modrilo žuta − modra 3,0 − 4,6 3,0 − 4,5
metilno crvenilo crvena − žuta 4,4 − 6,2 4,0 − 6,0
bromkrezol zeleno žuta − modra 4,0 − 5,6 4,0 − 6,0
fenolftalein bezbojna − crvena 8,0 − 10,0 8,0 − 9,2
timolftalein bezbojna − modra 9,4 − 10,6 8,9 − 9,6
25

2.2.2.2. Acidimetrija
2.2.2.2.1. Priprava standardne otopine klorovodične kiseline
Na svakoj boci koncentrirane klorovodične kiseline (HCl p.a.) nalaze se podatci o
sadržaju čistog HCl (maseni udio) i gustoći otopine (kg L −1 ). Iz ovih vrijednosti računa se
volumen koncentrirane otopine potreban za pripremu standardne otopine klorovodične
kiseline zadane koncentracije. Izračunati volumen, otpipetira se i ulije u odmjernu tikvicu od
1 L, tikvica nadopuni destiliranom vodom do oznake i dobro promućka.
Primjer: Potrebno je pripremiti 1,0 L klorovodične kiseline koncentracije 0,1 mol L −1 (ovo je
približna koncentracija jer klorovodična kiselina nije primarni standard). Na originalnoj
ambalaži koncentrirane HCl može se pročitati da je gustoća, ρ(HCl) = 1,1789 kg L −1 , maseni
udio, w(HCl)= 36%, i molarna masa M(HCl) =36,465 g mol −1 .
m
gustoća
ρ =
(kg L −1 )
V
maseni udio (u %) mHCl
w = ⋅100
m
masena koncentracija
množinska koncentracija
HCl
kiseline
= m HCl
HCl
Koristeći gornje izraze računamo kako slijedi:
1. masu 1 L klorovodične kiseline:
m = V ⋅ ρ
m
kiseline
kiseline
= 1L ⋅1,1789 kg L
mkiseline
= 1,1789 kg
2. masu HCl u 1 L kiseline:
wHCl
⋅ mkiseline
mHCl
=
100
36 ⋅1,1789
kg
mHCl
=
100
m = 0,4244 kg
HCl
γ (g L −1 ili mg mL −1 )
V
n
c = HCl
HCl
V
(mol L−1 ili mmol mL −1 )
mHCl
= 424,4 g
3. masenu koncentraciju HCl u 1 L klorovodične kiseline:
mHCl
γ
HCl
=
V
424,4 g
γ
HCl
=
1L
-1
γ
HCl
= 424,4 g L
4. množinsku koncentraciju HCl u 1 L klorovodične kiseline:
c
A
γ
=
M
A
A
−1
c
γ
424,4 g L
-1
HCl
HCl
= =
−1
M
HCl
36,465 g mol
= 11,637 mol L
-1
= 11,637 mmol mL
5. volumen koncentrirane klorovodične kiseline potreban za pripravu 1,0 L klorovodične
kiseline c(HCl) = 0,1 mol L −1 :
-1
26

V
1
⋅ c1
= V2
⋅ c2
-1
VHCl
⋅cHCl
1L ⋅0,1000 mol L
V
HCl, konc.
= =
= 0,00859 L = 8,59 mL
c
-1
11,637 mol L
HCl, konc.
Za pripravu klorovodične kiseline približne, 0,1 mol L −1 , koncentracije izračunati
volumen koncentrirane HCl prenese se u odmjernu tikvicu od 1 L i nadopuni vodom do
oznake. Ova kiselina je približnog sadržaja HCl, jer klorovodična kiselina nije primarni
standard, pa se mora standardizirati, tj. odrediti točna koncentracija. HCl se može
standardizirati s nekoliko primarnih standarda, ali se najčešće upotrebljava bezvodni natrijev
karbonat.
Bezvodni natrijev karbonat uspe se u čisti i suhi lončić za žarenje. Lončić se stavi u
aluminijski blok, i poklopi tako da pare i plinovi mogu nesmetano izlaziti. Aluminijski blok se
zagrije plamenikom na temperaturu od 270 °C do 300 °C i ta se temperatura održava jedan
sat. Nakon toga, se lončić izvadi u eksikator i ohladi.
Od osušenog i ohlađenog natrijeva karbonata pripravi se standardna otopina
koncentracije, c(Na 2 CO 3 ) = 0,0500 mol L −1 . Otpipetira se alikvot, doda indikator metil-oranž i
titrira s otopinom HCl do promjene boje iz žute u narančasto-crvenu (boja luka).
Iz koncentracije i volumena standardne otopine natrijeva karbonata i volumena
otopine klorovodične kiseline potrošene prilikom titracije može se izračunati koncentracija
klorovodične kiseline.
Primjer: Kolika je koncentracija klorovodične kiseline ako je za titraciju 20,0 mL natrijeva
karbonata, c(Na 2 CO 3 ) = 0,0500 mol L −1 , utrošeno 19,80 mL klorovodične kiseline?
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
Na 2 CO 3 + 2HCl
H 2 O + CO 2 + 2NaCl
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta prema gornjoj reakciji
n (Na CO3)
n(HCl)
2
=
1
2
odnosno, vidimo da je u ravnotežnim uvjetima
n
Na
CO
2
3
1 = ⋅ n 2
HCl
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
Kako je množina jedne vrste jednaka umnošku njene koncentracije i volumena, imamo
odnosno
c
c
c
1
2
Na CO
⋅ VNa
CO
= ⋅ c
2 3 2 3
HCl
⋅VHCl
HCl
= 2
HCl
⋅c
Na
2
CO
3
V
⋅
V
Na
2
CO
3
HCl
−1
= 2⋅0,0500 mol L ⋅
20,0 mL
19,80 mL
= 0,1010 mol L
−1
= 0,1010 mmol mL
−1
27

Korak 4. Računa se faktor (F) klorovodične kiseline
c
F =
c
stvarna
nazivna
0,1010 mol L
F =
−1
0,1mol L
−1
= 1,010
2.2.2.2.2. Određivanje natrijevog hidroksida
Postupak određivanja:
Dobiveni uzorak natrijeve lužine razrijedi se destiliranom vodom do oznake u
odmjernoj tikvici. Otpipetirajte alikvot pripravljene otopine NaOH od 20,0 mL trbušastom
pipetom i ulijte u Erlenmeyerovu tikvicu od 300 mL te razrijedite destiliranom vodom do
oko 100 mL, dodajte 2-3 kapi indikatora, može se koristiti fenolftalein ili metil-oranž ovisno
što se radi. Ako se radi određivanje mase natrijevog hidroksida, onda je bolje koristiti
fenolftalein. Koji će se indikator upotrijebiti, ovisi o tome koji se titrant koristi kao i o
koncentraciji titranta. Kada se koristi fenolftalein kao indikator, titrira se do blago ružičaste
boje. Ako se koristi metil-oranž kao indikator, treba se titrirati do narančasto-crvene boje
luka. Titrira se tri puta sa standardnom otopinom klorovodične kiseline do promjene boje.
Potreban pribor:
• odmjerna tikvica od 100 mL
• trbušasta pipeta od 20 mL
• 3 Erlenmayerove tikvice
• bireta
• stalak za biretu s mufom
Kemikalije:
• Standardna otopina klorovodične kiseline, c(HCl) = 0,1000 mol L −1
• Indikator: fenolftalein
Masa natrijevog hidroksida (izražena u gramima) se računa prema sljedećoj jednadžbi:
V1
R – razrjeđenje, R =
V2
V 1 – volumen odmjerene tikvice u mL
V 2 – volumen alikvota u mL
m
NaOH
V
=
HCl
⋅cHCl
⋅ F
1000
HCl
⋅ R
⋅M
NaOH
V HCl – volumen klorovodične kiseline utrošene za neutralizaciju natrijeve lužine u mL
M NaOH = 40,00 g mol −1
28

2.2.2.3. Alkalimetrija
2.2.2.3.1. Priprava standardne otopine natrijeve lužine
Standardna otopina natrijeve lužine pripravlja se otapanjem krutog natrijevog
hidroksida u određenom volumenu vode. Natrijev hidroksid u čvrstom stanju ili njegova
vodena otopina reagiraju s ugljikovim(IV) oksidom iz zraka i prelazi u natrijev karbonat, pa
je prema tome lužina onečišćena i točka završetka reakcije ometena. Iz toga proizlaze dva
zahtjeva za pripravljanje i standardizaciju lužine:
1. Hidroksid mora sadržavati što manje karbonata
2. Lužina se mora čuvati na način da je onemogućen pristup ugljikovog(IV) oksida iz
zraka.
Primjer: Potrebno je pripremiti 1,0 L natrijeve lužine približne koncentracije 0,1 mol L −1 . Na
originalnoj ambalaži natrijevog hidroksida (natrijev hidroksid u trgovine dolazi u obliku
granula) može se pročitati da je maseni udio, w(NaOH) = 98,0% i molarna masa M(NaOH) =
40,00 g mol −1 .
maseni udio (u %) mNaOH
w
NaOH
= ⋅100
m
nNaOH
mNaOH
množinska koncentracija cNaOH
= =
V M
NaOH
⋅V
Možemo pisati:
m
c
NaOH
NaOH
= m ⋅ w
m
=
M
0,1mol L
m =
m = 4,082 g
NaOH
NaOH
NaOH
−1
⋅V
m ⋅ w
=
M
NaOH
NaOH
⋅ 40,00 g mol
0,98
⋅V
−1
c
⇒ m =
⋅1,0 L
Dakle, za pripravu 1,0 L natrijeve lužine približne koncentracije 0,1 mol L −1 , potrebno je
izvagati otprilike 4,0 g krutog natrijevog hidroksida. Odvagani natrijev hidroksid se otopi u
destiliranoj vodi i nadopuni do oznake na odmjernoj tikvici. Budući da natrijev hidroksid nije
primarni standard, potrebno ga je standardizirati da bismo odredili stvarnu koncentraciju.
Standardizacija se vrši prethodno standardiziranom klorovodičnom kiselinom.
Primjer: Kolika je koncentracija natrijeve lužine ako je za titraciju 20,0 mL klorovodične
kiseline, c(HCl) = 0,1000 mol L −1 , F(HCl) = 1,010 utrošeno 20,10 mL natrijeve lužine?
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
NaOH
⋅ M
w
NaOH
NaOH
⋅V
HCl + NaOH
H 2 O + Na + + Cl −
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta prema gornjoj reakciji
n (NaOH) 1 =
n(HCl)
1
odnosno, vidimo da je u ravnotežnim uvjetima
n
NaOH
= n HCl
29

Korak 3. Izračuna se tražena veličina
Kako je količina jedne vrste jednaka umnošku njene koncentracije i volumena, imamo
odnosno
c
c
c
NaOH
NaOH
NaOH
⋅ V
= c
NaOH
HCl
V
⋅
V
= 0,1mol L
= c
HCl
NaOH
−1
⋅
HCl
⋅ F
⋅V
HCl
20,0 mL
20,10 mL
HCl
⋅ F
HCl
Korak 4. Računa se faktor (F) natrijeve lužine
⋅1,010
= 0,1005 mol L
−1
c
F =
c
stvarna
nazivna
0,1005 mol L
F =
−
0,100 mol L
−1
1
= 1,005
2.2.2.3.2. Određivanje oksalne kiseline
Određivanje oksalne kiseline, H 2 C 2 O 4 , je primjer titracije poliprotonskih kiselina.
Oksalna kiselina je dvoprotonska kiselina s dvjema konstantama disocijacije:
H 2 C 2 O 4
HC 2 O 4
−
H + + HC 2 O 4
−
H + + C 2 O 4
2−
K a1 = 6,31×10 −2 p K a1 = 1,2
K a2 = 5,01×10 −5 p K a2 = 4,3
H 2 C 2 O 4
2H + + C 2 O 4
2−
K a = K a1· K a2 = 3,16×10 −6 pK a = 6,5
Budući da je razlika pK a vrijednosti manja od 4, oba protona se titriraju zajedno, što se može
prikazati sljedećom reakcijom:
H 2 C 2 O 4 + 2Na + + 2OH −
2Na + + C 2 O 4 2− + 2H 2 O
Potreban pribor:
• odmjerna tikvica od 100 mL
• trbušasta pipeta od 20 mL
• 3 Erlenmayerove tikvice
• bireta
• stalak za biretu s mufom
Kemikalije:
• Standardna otopina natrijeve lužine, c(NaOH) = 0,1000 mol L −1
• Indikator: fenolftalein
30

Postupak određivanja:
Dobivena otopina oksalne kiseline razrijedi se destiliranom vodom u odmjernoj tikvici
od 100,0 mL točno do oznake, a zatim dobro promiješa. Otpipetira se alikvot otopine uzorka
od 20,0 mL trbušastom pipetom u Erlenmeyerovu tikvicu od 300 mL, i razrijedi se
destiliranom vodom do oko 100 mL i potom se doda 2-3 kapi otopine fenolftaleina i titrira s
otopinom NaOH do pojave ružičaste boje koja je stalna 10-15 sekunda. Pažnja: Boja se gubi
zbog CO 2 iz zraka koji se apsorbira u otopini i zakiseljuje otopinu.
Masa oksalne kiseline (izražena u gramima) se računa prema sljedećoj jednadžbi:
V1
R – razrjeđenje, R =
V2
V 1 – volumen odmjerene tikvice u mL
V 2 – volumen alikvota u mL
odnosno,
m
H
n (NaOH)
=
n(H
C O )
2
2
n
NaOH
= 2n H
1 V
=
2
NaOH
4
2
1
2C2O4
⋅cNaOH
⋅ F
1000
NaOH
⋅ R
⋅ M
2 C 2 O 4
H2C2O4
V NaOH – volumen natrijeve lužine utrošene za neutralizaciju oksalne kiseline u mL
M = 90,03 g mol −1
H2C2O4
31

2.2.3. Metode zasnovane na redoks-reakcijama
Volumetrijske metode zasnovane na redoks-reakcijama su brojnije i raznovrsnije nego
bilo koja druga grupa volumetrijskih metoda. To je moguće jer se elementi mogu pojavljivati
u više oksidacijskih stanja i izbor standardnih otopina je veći nego kod drugih volumetrijskih
metoda. Primjene volumetrijskih metoda zasnovanim na redoks reakcijama znatno se
proširuje korištenjem kompleksirajućih tvari koje kompleksirajući s analitom mijenjaju
elektrodni potencijal što omogućava lakše kvantitativno određivanje analita, ali i povećavaju
selektivnost određivanja.
Redoks titracije se temelje na reakcijama oksidacije i redukcije. Karakteristika svakog
redoks sustava je njegov redoks potencijal. Za opće redoks parove
A oks. + ze −
B red. − ze −
A red.
B oks.
promjena potencijala može se izračunati pomoću Nernstove jednadžbe
0.0592 cred.
E = E°
' − log
z coks.
E − elektrodni potencijal
E°' − konstanta koja se naziva formalnim elektrodnim potencijalom a svojstvena je svakoj
pojedinoj polureakciji i primijenjenim reakcijskim uvjetima (npr. pH i sl.)
z − broj molova elektrona koji sudjeluju u polureakciji
0,0592 je konstanta koja se dobije uvrštavanjem u Nernstov izraz vrijednosti za plinsku
konstantu (R = 8,314 J K − mol −1 ), Faradayevu konstantu ( F = 96487 C mol −1 ), temperaturu
te prevođenjem u logaritam s bazom 10, pri temperaturi od 25 °C (T = 298,15 K)
Tijekom titracije do točke ekvivalencije potencijal članka je definiran potencijalom
redoks-para analita (A oks. /A red. ) jer je on u suvišku. U točki ekvivalencije potencijal članka se
može izraziti preko redoks-par analita ili redoks-para titranta. U području nakon točke
ekvivalencije potencijal članka je definiran potencijalom redoks-para titranta (B red. /B oks. ) jer je
on u suvišku. Da bi reakcija između dva redoks para bila kvantitativna, razlika između
njihovih redoks potencijala u otopini mora biti dovoljno velika.
Kao standardi u redoks titracijama najčešće se koriste:
- cerijev(IV) sulfat, Ce(SO 4 ) 2
- kalijev bromat, KBrO 3
- kalijev jodat, KIO 3
- kalijev dikromat, K 2 Cr 2 O 7
- natrijev oksalat, Na 2 C 2 O 4
- natrijev arsenit, Na 3 AsO 3
- kalijev permanganat, KMnO 4
- natrijev tiosulfat, Na 2 S 2 O 3
- jod
Od gore navedenih standarda, primarni standardi su: cerijev(IV) sulfat, kalijev bromat, kalijev
jodat, kalijev dikromat, natrijev oksalat i natrijev arsenit. Kalijev permanganat, natrijev
tiosulfat i jod su sekundarni standardi.
U upotrebi je više načina za vizualno indiciranje završne točke redoks titracije korištenjem:
- općih redoks-indikatora:
a) reverzibilni indikatori (redoks-indikatori)
• feroin
32

• difenilamin-sulfonska kiselina
• difenilamin
b) ireverzibilni indikatori
• metilensko plavo
- specifičnih redoks-indikatora:
a) obojena standardna otopina kalijevog permanganata
b) škrob
c) otopina tiocijanatnih (rodanidnih) aniona
Opći redoks-indikatori su obično organske tvari koji se ponašaju kao slabi reducensi ili slabi
oksidansi i kod kojih je boja oksidiranog i reduciranog oblika različita.
In oks + ze − In red E° In
Boja 1 Boja 2
Tablica 2.2. Najčešće korišteni redoks indikatori
indikator oksidirani oblik reducirani oblik E° In /V
feroin svijetlo plava crvena 1,14
difenilamin-sulfonska kiselina crveno ljubičasta bezbojna 0,85
difenilamin ljubičasta bezbojna 0,76
2.2.3.1. Jodometrija
Mnoge se metode temelje na redukcijskim svojstvima jodidnog aniona:
3I − I 3 − + 2e − E° = +0,54 V
Jod se kao redukcijski produkt titrira standardnom otopinom natrijeva tiosulfata prema
reakciji:
I 3 − + 2e − 3I − E° = +0,54 V
2S 2 O 3
2−
S 4 O 6 2− + 2e −
E° = +0,08 V
I 3 − + 2S 2 O 3
2−
3I − + S 4 O 6
2−
Osobina jodometrijskih reakcija jest da one nisu direktna titracija jer se kiseloj otopini
oksidativnog analita doda kalijevog jodida u suvišku. Izlučeni jod, koji je ekvivalentan
količini prisutnog oksidativnog analita, odredi se titracijom sa standardnom otopinom
natrijeva tiosulfata:
I 3 − + 2S 2 O 3
2−
3I − + S 4 O 6
2−
U jodometriji, za određivanje završne točke titracije, koristi se vodena otopina škroba.
Vodena otopina joda obojena je žutom do smeđom bojom koja se teško uočava. Kada se u
otopinu koja sadrži jod i jodidne ione doda škrob, otopina poprimi intenzivno modru boju
zbog nastajanja kompleksa I 6 − koji s amilozom iz škroba daje plavo obojeni kompleks.
Jodometrijom se određuju tvari koje mogu oksidirati jodid u jod kao što su Br 2 , Cl 2 i
sljedeći ioni MnO 4 − , BrO 3 − , Cr 2 O 7 2− , OCl − , O 3 , Fe 3+ , AsO 4 3− i drugi.
33

2.2.3.1.1. Priprava standardne otopine natrijeva tiosulfata
Otopine tiosulfata nisu naročito stabilne, posebice nakon same priprave. Na stabilnost
otopine utječu kiselost, prisustvo zraka, prisustvo mikroorganizama, tragovi teških metala,
izlaganje Sunčevoj svjetlosti, pa i koncentracija otopine.
U kiseloj sredini tiosulfat se razlaže na hidrogensulfit i elementarni sumpor, a do
razlaganja dolazi čak i u slabokiselim otopinama kakve nastaju apsorpcijom CO 2 iz zraka.
Budući da se hidrogensulfit također oksidira jodom trošeći pri tome dvostruku količinu joda u
odnosu na tiosulfat, svježe pripravljena otopina tiosulfata može pokazivati porast redukcijske
moći. Stajanjem hidrogensulfit se oksidira zrakom do sulfatnog iona.
2HSO 3 − + O 2 2SO 4 2− + 2H +
koji je u redoks pogledu neaktivan. Zato je važno ostaviti otopinu tiosulfata da stoji izvjesno
vrijeme prije standardizacije.
Eksperimentalno se pokazalo da je stabilnost otopine tiosulfata najveća pri pH 9-10,
pa se za povećanje stabilnosti često preporučuje dodavanje male količine (0,1 g L −1 ) natrijeva
karbonata. Vjerojatno je glavni uzrok nestabilnosti otopine tiosulfata prisustvo tiobakterija
koje u svom metabolizmu koriste sumpor, tako da uzimajući sumpor, prevode tiosulfat u
sulfit, sulfat i sumpor. Kako se ove bakterije mogu nalaziti i u destiliranoj vodi, prilikom
pripravljanja otopine tiosulfata, destiliranu vodu treba dobro iskuhati da bi se bakterije
uništile. Kuhanjem destilirane vode prije upotrebe ujedno se uklanja i otopljeni CO 2 . Stakleno
posuđe koje se upotrebljava za pripravu i čuvanje otopine tiosulfata treba isprati iskuhanom
destiliranom vodom.
Izlaganje Sunčevoj svjetlosti ubrzava razlaganje tiosulfata, pa otopinu treba čuvati u
tamnim bocama i u mraku.
Za pripravu 1000 mL otopine tiosulfata, c(Na 2 S 2 O 3 ) = 0,1 mol L −1 odvaže se
otprilike 25 g Na 2 S 2 O 3 ×5 H 2 O, otopi u prokuhanoj i ohlađenoj vodi u odmjernoj tikvici od
1,0 L, doda 0,10 g bezvodnog natrijeva karbonata (da se postigne pH na kojemu je natrijev
tiosulfat stabilan) i nadopuni do oznake. Ovu otopinu približne koncentracije potrebno je
ostaviti nekoliko dana da se stabilizira i nakon toga standardizirati.
Otopinu natrijeva tiosulfata možemo standardizirati s primarnim standardima kao što
su kalijev jodat (KIO 3 ), kalijev bromat (KBrO 3 ), kalijev dikromat (K 2 Cr 2 O 7 ), i elektrolitički
bakar (Cu).
2.2.3.1.2. Priprava otopine škroba
1 g škroba (Amylum solubile) potrebno je otopiti u malo hladne vode, a zatim dodati
100 mL vruće vode i 1 g borne kiseline i zakuhati. Otopina škroba nije stabilna, nakon
nekoliko dana treba pripraviti novu otopinu.
2.2.3.1.3. Standardizacija otopine natrijeva tiosulfata
Kalijev bromat spada u primarne standarde i po svojim svojstvima je sličan kalijevu
jodatu. Jedina njegova prednost jest da je jeftiniji od kalijeva jodata. Prije samog vaganja
kalijev bromat se suši pri temperaturi od 120 do 150 °C.
U kiselom mediju kalijev bromat reagira prema sljedećoj polureakciji:
34

BrO 3 − + 6H + + 6e −
Br − + 3H 2 O
odnosno s jodidom:
BrO 3 − + 6I − + 6H +
Br − + 3I 2 + 3H 2 O
Nakon sušenja odvaže se što točnije 2,7836 g kalijeva bromata i otopi u odmjernoj tikvici od
1,0 L destiliranom vodom. Od pripravljene otopine otpipetira se 20,0 mL i prenese se u
Erlenmeyerovu tikvicu, razrijedi s oko 150 mL destilirane vode, doda 2,00 g kalijeva jodida i
5 mL klorovodične kiseline, c(HCl) = 4 mol L −1 i 2 mL svježe otopine škroba. Izlučeni jod
titrira se otopinom natrijeva tiosulfata dok se modra boja ne izgubi.
Računanje koncentracije otopine kalijevog bromata:
c
KBrO3
n
=
V
KBrO3
m
=
M
KBrO3
KBrO3
⋅V
2,7836 g
=
166,999 g mol ⋅1,0 L
=
− 1
0,0167 mol L
−1
Računanje koncentracije otopine natrijevog tiosulfata:
Primjer: Potrebno je odrediti faktor otopine natrijevog tiosulfata ako je za titraciju 20,0 mL
kalijevog bromata, c(KBrO 3 ) = 0,0167 mol L −1 utrošeno 20,15 mL natrijevog tiosulfata,
približne koncentracije 0,1 mol L −1 ?
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
BrO 3 − + 6I − + 6H +
Br − +3I 2 + 3H 2 O
2S 2 O 3
2−
+ I 2 S 4 O 6 2− + 2 I − |·3
BrO 3 − + 6I − + 6H +
Br − +3I 2 + 3H 2 O
6S 2 O 3
2−
+ 3I 2 3S 4 O 6 2− + 6 I − +
BrO 3 − + 6I − + 6H + +6S 2 O 3
2−
+ 3I 2
BrO 3 − + 6H + +6S 2 O 3
2−
Br − + 3H 2 O +3S 4 O 6
2−
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta
n(KBrO
)
n(Na
S O )
2
2
3
=
3
odnosno, vidimo da je u ravnotežnim uvjetima
1
6
Br − +3I 2 + 3H 2 O +3S 4 O 6 2− + 6 I −
n
KBrO
1 = ⋅ n 6
3 Na2S2O3
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
Kako je množina jedne vrste jednaka umnošku njene koncentracije i volumena, imamo
odnosno
c
KBrO
⋅ V
1
= ⋅c
6
⋅V
⋅ F
3 KBrO3
Na2S2O3
Na2S2O3
Na2S2O3
35

36
3
2
2
3
2
2
3
3
3
2
2
O
S
Na
O
S
Na
KBrO
KBrO
O
S
Na 6
c
V
c
V
F
⋅
⋅
⋅
=
0,995
L
0,1 mol
20,15mL
L
mol
0,0167
20mL
6
3
2
2
3
2
2
O
S
Na
1
1
O
S
Na
=
⋅
⋅
⋅
= −
−
F
F

2.2.3.1.4. Određivanje bakrovih(II) iona
Određivanje bakra zasniva se na sljedećim reakcijama:
2Cu 2+ + 4I − 2CuI(s) + I 2
2S 2 O 3
2−
+ I 2
S 4 O 6 2− + 2I −
Bakrovi(II) ioni oksidiraju jodidne ione i izlučuju ekvivalentnu količinu joda, a nastali jod
titrira se standardnom otopinom natrijeva tiosulfata.
Promatranjem standardnih elektrodnih potencijala redoks-parova
Cu 2+ + e − Cu + E° = 0,15 V
I 2 + 2e − 2I − E° = 0,54 V
na prvi pogled moglo bi se reći da bakrovi(II) ioni ne mogu oksidirati jodidne anione.
Međutim, kada su jodidni ioni prisutni u suvišku, vezuju bakrove(I) ione u teško topljivi
talog bakrovog(I) jodida povećavajući time oksidacijsku sposobnost bakrovih(II) iona, što je
vidljivo iz sljedeće polureakcije:
Cu 2+ + I − + e − CuI(s) E° = 0,86 V
pa on kvantitativno oksidira jodid u jod. Jodidni anioni, prema tome, u reakciji s
bakrovim(II) ionima djeluje ne samo kao reducirajuće sredstvo za bakrove(II) ione, nego i
kao taložni reagens za bakrovim(II) ionima.
Potreban pribor:
• bireta
• trbušasta pipeta (puna)
• Erlenmeyerove tikvice od 300 mL
• odmjerna tikvica od 100,0 mL
Kemikalije:
• natrijev tiosulfat
• kalijev bromat
• škrob
• kalijev jodid
• bakrov(II) nitrat
• octena kiselina
Postupak određivanja:
Dobivenu otopinu s bakrovim(II) ionima se razrijedi do oznake destiliranom vodom,
pažljivo promiješa i prenese alikvot od 20,0 mL trbušastom pipetom u Erlenmeyerovu
tikvicu. U otopinu se doda 1,50 g kalijeva jodida, 5,0 mL koncentrirane octene kiseline i
razrijedi s destiliranom vodom do 100 mL te mućka 5 minuta. Izlučeni jod se titrira s
otopinom natrijeva tiosulfata do slabo žute boje otopine, a zatim se doda 2 mL otopine
škroba i nastavi pažljivo titrirati dok se ne izgubi modra boja, a suspenzija u tikvici ne bude
žućkasto bijela (boja prljavog mlijeka). Izvrše se tri titracije, a u račun se uvrsti srednja
vrijednost.
37

Mase bakra (izražena u gramima) u zadanoj otopini se računa na sljedeći način:
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
2Cu 2+ + 4I − 2CuI(s) + I 2
2−
2S 2 O 3 + I 2 S 4 O 2− 6 + 2 I − +
2Cu 2+ + 2I − 2−
+ 2S 2 O 3 S 4 O 2− 6 +2CuI(s)
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta
odnosno,
2+
n(Cu
)
=
n(Na
S O )
2
2
n =
3
2
2
2 +
2S2
O 3
Cu
n Na
=
1
1
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
VNa
S O
⋅cNa
S O
⋅F
m
Cu
1000
Na S O
⋅ R
2 2 3 2 2 3 2 2 3
2+ = ⋅M
2+
Cu
V
Na 2S2O3
– volumen otopine natrijevog tiosulfata utrošene za redukciju joda u mL
M 2+
Cu
= 63,55 g mol −1
Napomene:
1. Boraks djelujući kao pufer održava pH vrijednost otopine između 9 i 10, gdje je smanjena
aktivnost bakterija. Boraks također sprječava mijenjanje pH vrijednosti zbog apsorpcije
CO 2 iz zraka.
2. Škrob treba dodati u otopinu kad je koncentracija joda malena, jer ako je velika
koncentracija joda, škrob s jodom daje crvenkastu boju, a ne modru, koja se dosta teško
gubi na svršetku titracije.
3. Kod određivanja bakra smetaju željezovi(III) ioni jer djeluju oksidacijski na jodidne
anione. Ako su željezovi(III) ioni prisutni u otopini, treba ih dodatkom NaF ili NH 4 HF 2
prevesti u stabilan FeF n
(3−n)+
kompleks i na taj način ukloniti moguću pozitivnu pogrešku.
4. Otopina poplavi zbog nastajanja tetraaminobakar(II) kompleksa, a može nastati i modri
talog bakrovog(II) hidroksida
5. Dodatkom octene kiseline postiže se pH vrijednost od 4 do 5, taj pH se održava za i
titracije, jer u otopini djeluje puferski sustav HAc–Ac − . Ova pH vrijednost otopine je
najpovoljnija za određivanje.
6. CuSCN(s) je teže topljiv od CuI(s) pa na površini taloga dolazi do zamjene jodidnih iona s
tiocijnatnim ionima i tom prilikom se oslobađa jod koji je bio adsorbiran na površini taloga.
38

2.2.3.2. Permanganometrija
Permanganometrija obuhvaća reakcije u kojima se kao titrant koristi standardna
otopina kalijevog permanganata (KMnO 4 ). Budući da je koncentrirana otopina kalijevog
permanganata tamnoljubičaste boje, nije potrebno korištenje indikatora, već je dovoljna sama
otopina titranta, u jako kisleom reakcijska smjesa obojit će se svjetlo ružičastom bojom a u
neutralnom nastaje crnosmeđi talog manganovog(IV) oksida. Također, važno je napomenuti
da standardni elektrodni potencijal para permanganat i neki reducirani oblik ovisi o pH
vodene otopine u kojoj se vrši titracija, tablica 2.3.
Tablica 2.3. Utjecaj pH na elektrodni potencijal permanganatnog iona
Medij Polureakcija E°/V
Jako kiseli (pH≤1) MnO − 4 + 8H + + 5e − Mn 2+ + 4H 2 O 1,507
Neutralni i slabo lužnati MnO − 4 + 4H + + 3e − MnO 2 (s) + 2H 2 O 1,692
Jako lužnati (pH≥13) MnO − 4 + e − −
MnO 4 0,560
Ovisnost elektrodnog potencijala za polureakciju MnO − 4 + 4H + + 3e −
može se prikazati sljedećim izrazom:
E = E
MnO / MnO (s)
−
4
2
0,0592 ⋅ m 0,0592
− pH − log
z
z
0,0592 ⋅ 4 0,0592
E = E − − pH − log
MnO4
/ MnO2
(s)
3
3
gdje su:
- m – broj hidronijevih iona koji sudjeluju u polureakciji
- z – množina izmijenjenih elektrona
[ MnO (s)]
2
−
[ MnO ]
1
−
[ MnO ]
4
4
MnO 2 (s) + 2H 2 O
2.2.3.2.1. Standardizacija otopine kalijevog permanganata
Otopina kalijevog permanganata približne koncentracije 0,02 M priprema se na način da se
odvaže oko 3,2 g kalijevog permanganata u 1 L destilirane vode i pohrani u tamnoj boci. Tako
pripremljena otopina se ostavi stajati desetak dana ili se pak prokuha 30 min te potom ohladi do sobne
temperature. Ovo je potrebno da se uklone organske nečistoće prisutne u soli i/ili destiliranoj vodi.
Također, potrebno je napomenuti da pripravljena otopina je nestabilna pod utjecajem svjetla, povišene
temperature, promjenom pH vrijednosti i prisutnosti različitih redukcijskih sredstava, npr. organske
tvari, manganov(IV) oksid, amonijevi ili manganovi(II) ioni. Pošto otopina odstoji, otopina se
profiltrira preko kamene vune (ili u Goochovom lončiću) da se odstrani manganov(IV) oksid. Nakon
filtracije, otopina kalijevog permanganta se standardizira s otopinom natrijevog oksalata,
arsenovog(III) oksida, metalnog željeza ili željezovog(II) amonijsulfata.
Zbog jednostavnosti, u našem laboratoriju radi se standardizacija sa standardnom otopinom
natrijevog oksalata.
Natrijev oksalat se može vrlo jednostavno pronaći visokog stupnja čistoće, obično 99,9%, a
ponekad i višeg stupnja čistoće, te obliku anhidrata. Natrijev je oksalat prije upotrebe potrebno osušiti
u sušioniku na 105-110 °C u trajanju od 2 sata. Pošto se natrijev oksalat izvadi iz sušionika, stavi se u
eksikator na hlađenje u trajanju od 1 sata. Potom se što točnije izvaže 6,7000 g natrijevog oksalata koji
se otopi u destiliranoj vodi u odmjernoj tikvici od 1 L. Ovako pripravljena otopina natrijevog oksalata
ima koncentraciju 0,0500 M. Kada je pripremljena otopina natrijevog okslata, otpipetira se 20 mL te
otopine u Erlenmeyerovu tikvicu, razrijedi s 50 mL destilirane vode te doda 20 mL sumporne kiseline,
39

c(H 2 SO 4 ) = 1 M i zagrije na 80-90 °C te polako titrira otopinom kalijevog permanganata (otprilike
10-15 mL min −1 ) uz konstantno miješanje dok se ne pojavi stalna svijetloružičasta boja koja će se
zadržavati tridesetak sekundi. Temperatura otopine u blizini točke ekvivalencije ne smije pasti ispod
60 °C. Ovako provedena standardizacija kalijevog permanganata može rezultirati pozitivnom
pogreškom u iznosu 0,1-0,45%, ovisno o pH vrijednosti otopine, temperaturi te brzini dodavanja
otopine kalijevog permanganata i miješanja. Druga metoda standardizacije kalijevog permanganata
jest da se brzo doda 90-95% potrebnog volumena otopine kalijevog permanganata u otopinu
natrijevog oksalata volumena 20 mL otopljenog u sumpornoj kiselini, c(H 2 SO 4 ) = 1 M pri sobnoj
temperaturi te zagrije na 55-60 °C dok se titracija ne završi. Posljednjih 1-2 mL otopine kalijevog
permanganata dodaje se kap-po-kap uz konstantno miješanje dok se ne pojavi stalna svjetloružičasta
boja koja će se zadržavati tridesetak sekundi. Točan volumen titranta potreban za obojenje otopine
može se precizno odrediti u paralelnom eksperimentu u kojem je iz reakcijske otopine izostavljen
natrijev oksalat. To je tzv. titracija slijepe probe. Točnost druge metode iznosi oko 0,06%.
Reakcija između oksalatnih i permanganatnih iona može se prikazati:
5C 2 O 4 2− + 2MnO 4 − + 16H +
2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O
Računanje koncentracije otopine natrijevog oksalata:
c
Na2C2O4
n
=
V
Na2C2O4
m
=
M
Na2C2O4
Na2C2O4
⋅V
6,7000 g
=
133,998 g mol ⋅1,0 L
=
− 1
0,0500 mol L
−1
Računanje koncentracije otopine kalijeva permanganata:
Primjer: Potrebno je odrediti faktor otopine kalijevog permanganata ako je za titraciju 20,0 mL
natrijevog oksalata, c(Na 2 C 2 O 4 ) = 0,0500 mol L −1 , utrošeno 19,90 mL kalijevog permanganata,
približne koncentracije 0,02 mol L −1 ?
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
5C 2 O 4 2− + 2MnO 4 − + 16H +
2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta
n(KMnO
n(Na
2
C
2
O
)
4
=
4
odnosno, vidimo da je u ravnotežnim uvjetima
)
2
5
n
KMnO
2 = ⋅ n 5
4 Na2C2O4
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
Kako je množina jedne vrste jednaka umnošku njene koncentracije i volumena, imamo
odnosno
c
KMnO
⋅ V
⋅ F
2
= ⋅ c
5
⋅V
4 KMnO4
KMnO4
Na2C2O4
Na2C2O4
40

F
F
F
KMnO
KMnO
KMnO
4
4
4
=
2
5
V
⋅
V
= 1,005
Na C O
2
2
KMnO
4
4
⋅ c
⋅ c
Na C O
2
2
KMnO
2 20 mL ⋅ 0,0500 mol L
⋅
5 19,90 mL ⋅ 0,02 mol L
=
−1
4
4
−1
2.2.3.2.2. Određivanje manganovih(II) iona po Volhard-Wolffu
Određivanje manganovih(II) iona po Volhard-Wolffu predstavlja analizu nekog uzorka
(npr. željezne rude ili legure čelika) koji uz manganove(II) ione sadrži i željezove(III) ione.
Prije početka određivanja potrebno je «maskirati» željezove(III) ione da ne bi interferirali.
Maskiranje željezovih(III) iona se radi zasićenom otopinom cinkovog oksida. Pošto se doda
zasićena otopina cinkovog oksida, željezovi(III) ioni će se istaložiti u obliku teško topljivog
taloga željezovog(III) hidroksida. U slučaju da se doda više zasićene otopine cinkovog oksida,
bistrenje otopine se radi dodatkom klorovodične kiseline.
Reakcija koja se odvija između manganovih(II) iona i permangantnog aniona može se pisati:
3Mn 2+ + 2MnO 4 − + 2H 2 O 5MnO 2 (s) + 4H +
Potreban pribor:
• bireta
• trbušasta pipeta (puna)
• Erlenmeyerova tikvica od 750 mL
• odmjerna tikvica od 100,0 mL
• tronog
Kemikalije:
• kalijev permanganat
• manganov(II) nitrat
• željezov(III) klorid
• cinkov oksid
Postupak određivanja:
Dobivenu se otopinu s manganovim(II) i željezovim(III) ionima razrijedi do oznake
destiliranom vodom, pažljivo promiješa i prenese alikvot od 20,0 mL trbušastom pipetom u
Erlenmeyerovu tikvicu. U otopinu se doda 4 kapi razmuljene otopine cinkovog oksida. Ako
otopina se ne izbistri kroz 30 sekundi, dokapa se klorovodične kiseline dok se otopina ne
izbistri. Potom se otopina na kuhalu zagrije do vrenja i titrira u obrocima od 5 mL u snažno
mućkanje. Pošto se doda 5 mL kalijevog permanganata, otopina se stavi na tronog dok se
talog ne sedimentira kako bi se vidio bistri sloj tekućine. Titracija se nastavlja sve dok se
bistri sloj tekućine ne oboji svjetloružičastom bojom. Izvrše se tri titracije, a u račun se uvrsti
srednja vrijednost.
Mase mangana (izražena u gramima) u zadanoj otopini se računa na sljedeći način:
41

Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
3Mn 2+ + 2MnO 4 − + 2H 2 O 5MnO 2 (s) + 4H +
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta
odnosno,
2+
n(Mn
)
n(KMnO
)
4
=
3
2
3 n = n
2
2+
Mn
KMnO 4
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
VKMnO
⋅cKMnO
⋅ F
m
Mn
1000
KMnO
⋅ R
4
4
4
2+ = ⋅ M 2+
Mn
V
KMnO 4
iona u mL
M 2+
Mn
– volumen otopine kalijevog permanganata utrošene za oksidaciju manganovih(II)
= 54,94 g mol −1
42

2.2.4. Metode zasnovane na reakcijama stvaranja kompleksa
Kompleksometrijske titracije su volumetrijske metode u kojima je titrant
kompleksirajuće sredstvo koje s analitom gradi stabilan kompleks. U komplekosmetrijskim
titracijama prednost imaju polidentantni ligandi jer grade izrazito stabine komplekse s
analitom.
U analitičkoj kemiji se kao titrant najčešće koristi etilendiamintetraoctena kiselina
(EDTA) koja je dostupna pod trgovačkim nazivom Komplexon III u obliku natrijeve soli.
α Y
4 −
=
Slika 16. Struktura etilendiamintetraoctene kiseline i pripadajuće konstante
Razlog što se EDTA najčešće koristi u kompleksometrijskim titracijama je u tomu što
sa svakim metalom neovisno o nabojnom broju iona metala, gradi kompleks stehiometrije 1:1.
Zbog navedenog EDTA se može koristiti, podešavanjem reakcijskih uvjeta (najčešće
kontrolom pH ili dodatkom nekog monodentantnog liganda, npr. CN − i NH 3 , koji će jednim
od metala u otopini graditi relativno stabilan kompleks), za određivanje velikog broja iona
metala.
Kao što je vidljivo iz molekulske strukture EDTA, to je heksaprotični sustav, a samo
potpuno deprotonirani oblik, Y 4− , sudjeluje u reakcijama kompleksiranja metala i općenita se
reakcija kompleksiranja metala s EDTA može prikazati sljedećom ravnotežom:
M n+ + Y 4−
i pripadajućom konstantom:
K
f
MY (n−4)+
( −4)
+
[ MY ]
n
n + −
[ M ] ⋅ [ Y ]
= 4
4−
[ Y ] = c (EDTA) ⋅α
4−
Y
+ 6
+ 5
+ 4
+ 3
+
[ H ] + K ⋅ [ H ] + K ⋅ K ⋅ [ H ] + K ⋅ K ⋅ K ⋅ [ H ] + K ⋅ K ⋅ K ⋅ K ⋅ [ H ]
a1
a1
a 2
K
a1
⋅ K
a 2
⋅ K
a 3
a1
⋅ K
a 4
a 2
⋅ K
a 3
a 5
⋅ K
a 6
a1
a 2
a 3
a 4
2
K
a1
⋅ K
a 2
⋅ K
a 3
⋅ K
a 4
⋅ K
a 5
⋅
+
[ H ] + K a1 ⋅ K a 2 ⋅ K a 3 ⋅ K a 4 ⋅ K a 5 ⋅ K a 6
gdje su:
- [M n+ ] – koncentracija slobodnih iona metala
- [Y 4− ] – koncentracija deprotoniranog oblika EDTA
- c(EDTA) – ukupna (analitička) koncentracija EDTA
α – udio deprotoniranog oblika EDTA koji ovisi o pH vrijednosti u reakcijskoj smjesi
- 4−
Y
- K a1 , K a2 , K a3 , K a4 , K a5 , K a6 – konstante disocijacije za EDTA (H 6 Y)
43

Tablica 2.4. Pregled
α 4−
Y
za EDTA u širokom pH području
pH α 4−
Y
0 1,3 × 10 −23
1 1,4 × 10 −18
2 2,6 × 10 −14
3 2,1 × 10 −11
4 3,0 × 10 −9
5 2,9 × 10 −7
6 1,8 × 10 −5
7 3,8 × 10 −4
8 4,2 × 10 −3
9 0,041
10 0,30
11 0,81
12 0,98
13 1,00
14 1,00
Kombinacijom gornjih izraza, dobije se uvjetna konstanta formiranja kompleksa(K ' f):
K
K
K
f
f
'
f
=
⋅α
=
( n−4)
+
[ MY ]
n+
[ M ] ⋅ c(EDTA)
⋅
( n−4)
+
[ MY ]
4−
=
Y
n +
[ M ] ⋅ c
( n−4)
+
[ MY ]
n+
[ M ] ⋅ c(EDTA)
α
4−
Y
(EDTA)
2.2.4.1. Indikatori u kompleksometrijskim titracijama
Za razliku od kiselo-baznih i redoks-indikatora, indikatori u kompleksometrijskim
titracijama grade stabilne obojane komplekse s ionima metala. Da bi se neki kemijski spoj
mogao koristiti kao indikator u kompleksometrijskim titracijama, nastali kompleks između
indikatora i iona metala mora imati manju konstantu stabilnosti kompleksa u odnosu na
kompleks iona metala s kompleksirajućim titrantom. Slično kao i kod kiselo-baznih indikatora
promjena boje reakcijske otopine se događa kada jedan oblik postane 10 i više puta brojniji od
drugoga.
M + In MIn
Boja1 Boja2
K
MIn
=
[ MIn]
[ M] ⋅[ In]
Pošto se gornji izraz preuredi i logaritmira, dobije se:
44

pM = logK
pM = logK
MIn
MIn
± log
± 1 *
[ In]
[ MIn]
* Za detaljnije obrazloženje promjene boje indikatora za kompleksometrijske titracije vidite
literaturne reference 1 i 2
U tablici 2.5. dana je lista nekih kompleksometrijskih indikatora koji se često koriste:
Tablica 2.5. Pregled nekih kompleksometrijskih indikatora
Indikator
Boja Boja slobodnog Analit pH
kompleksa MIn indikatora
Sulfosalicilna kiselina tamnoljubičasta svijetložuta Fe 3+ 2,5 − 3
Mureksid crvena ljubičasta Ca 2+ 12
Eriokrom crno T crvena plava Mg 2+ + Ca 2+ 10
2.2.4.2. Priprema standardne otopine EDTA
EDTA se koristi kao primarni standard. Standardna otopina priprema se vaganjem
potrebne mase natrijeve soli. Prije samog vaganja natrijeve soli, sol je potrebno osušiti u
sušioniku pri 80 °C do konstantne mase da bi se uklonila adsorbirana vlaga. Za precizna
mjerenja koncentracija EDTA provjerava se korištenjem druge standardne otopine, najčešće
otopine iona nekog metala.
Primjer: Potrebno je pripremiti 1,0 L otopine EDTA koncentracije 0,01 mol L −1 . Na
originalnoj ambalaži Komplexona III (natrijeva sol EDTA) stoji da je molarna masa
M(Na 2 C 10 H 14 O 8 N 2 ×2H 2 O) = 372,24 g mol −1 .
nNa
m
2C10H14O
8N2×
2H2O
Na2C10H14O
8N2×
2H2O
množinska koncentracija cNa
C H O N × 2H O
=
=
2 10 14 8 2 2
V M
⋅V
Možemo pisati:
c
Na2C10H14O8
N2×
2H2O
m = c
Na2C10H14
O8N2×
2H2O
m = 0,01mol L
m = 3,7224 g
−1
m
=
M
Na2C10H14
O8N2×
2H2O
Na2C10H14O8N
2×
2H2O
⋅ M
Na2C10H14O8
N2×
2H2O
⋅372,24 g mol
−1
⋅V
⋅1,0 L
⋅V
Na2C10H14O8N
2×
2H2O
45

2.2.4.3. Određivanje željezovih(III) iona
Postupak određivanja:
Dobiveni uzorak otopine željezovih(III) iona razrijedite destiliranom vodom do
oznake u odmjernoj tikvici. Otpipetirajte alikvot pripravljene otopine Fe 3+ od 20,0 mL
trbušastom pipetom i ulijte u Erlenmeyerovu tikvicu od 300 mL, dodajte 2 mL natrijevog
acetata, c(CH 3 COONa) = 0,5 M, i 5 mL koncentrirane octene kiseline da bi pH reakcijske
otopine bio 2,5-3 i razrijedite destiliranom vodom do oko 100 mL. Potom na vrhu žlice
dodajte indikator, sulfosalicilnu kiselinu. Pošto se doda sulfosalicilna kiselina u otopina,
otopina se oboji tamnoljubičastom bojom zbog nastalog kompleksa Fe 3+ i sulfosalicilne
kiseline. Prije titracije reakcijska se otopina zagrije do pojave prvih para. Otopina se titrira
sa standardnom otopinom EDTA do svijetložute boje. Eksperiment se ponovi tri puta.
Potreban pribor:
• odmjerna tikvica od 100 mL
• trbušasta pipeta od 20 mL
• 3 Erlenmayerove tikvice
• 2 graduirane pipete
• bireta
• stalak za biretu s mufom
Kemikalije:
• Standardna otopina EDTA, c(EDTA) = 0,0100 mol L −1
• Indikator: sulfosalicilna kiselina
• Natrijev acetat
• Koncentrirana octena kiselina
Masa željezovih(III) iona (izražena u gramima) se računa prema sljedećoj jednadžbi:
V1
R – razrjeđenje, R =
V2
V 1 – volumen odmjerene tikvice u mL
V 2 – volumen alikvota u mL
m
Fe
VEDTA
⋅cEDTA
⋅ FEDTA
⋅ R
= M
1000
3+ ⋅
V EDTA – volumen EDTA utrošenog za određivanje željezovih(III) iona u mL
M = 55,85 g mol −1
3+
Fe
Fe
3+
46

2.2.5. Metode zasnovane na reakcijama stvaranja teško topljivog taloga
Između metoda zasnovanim na reakcijama stvaranja teško topljivog taloga (taložnim
titracijama) najviše se ističu one u kojima se kao titrant koristi standardna otopina srebrovog
nitrata i stoga se često zovu argentometrijske titracije (lat. argentum = srebro).
Argentometrijske su titracije pogodne za određivanje aniona koji sa srebovim ionima grade
teško topljive taloge, kao što su: kloridni, bromidni, jodidni, cijanidni, tiocijanatni, sulfidni
anioni.
Općenita reakcija u argentometrijskim titracijama može se prikazati:
Ag + + A −
AgA(s)
i pripadajućom konstantom:
K =
[ AgA(s) ]
−
[ Ag ] [ ]
+ ⋅ A
Budući da je dogovorno uzeto da je aktivitet (odnosno slobodna koncentracija za našu
analitičku primjenu) krute faze jednak jedinici, gornja se ravnoteža može pisati kako slijedi:
K =
K
sp
1
+ −
[ Ag ] ⋅ [ A ]
+ −
[ Ag ] ⋅ [ A ]
=
1
K =
Ksp
gdje je:
- K sp – konstanta produkta topljivosti dobivenog teško topljivog taloga
Budući da se titracije u laboratoriju najčešće izvode pri sobnoj temperaturi koja iznosi 25 °C
(298,15 K) i da je doprinos otapanja teško topljivog taloga ukupnoj ionskoj jakosti otopine
zanemariv upravo zbog niskog iznosa konstante produkta topljivosti a time i koeficijenti
aktiviteta iona koji nastaju otapanjem teško topljivih taloga teže jedinici, može se korisiti
termodinamička konstanta produkta topljivosti (K° sp ) dostupna u literaturi, odnosno može se
pisati K sp ≅ K° sp.
U tablici 2.6. dana je lista nekih termodinamičkih konstanti produkta topljivosti za anione koji
se određuju argenotometrijskim titracijama.
Tablica 2.6. Neke termodinamičke konstante produkta topljivosti
Teško topljivi talog K° sp pK° sp
Srebrov bromid 5,0×10 −13 12,30
Srebrov cijanid 2,2×10 −16 15,66
Srebrov jodid 8,3×10 −17 16,08
Srebrov klorid 1,8×10 −10 9,74
Srebrov sulfid 8×10 −51 50,1
Srebrov tiocijanat 1,1×10 −12 11,97
47

2.2.5.1. Indikatori u argentometrijskim titracijama
Indiciranje završne točke titracije u argentometrijskim titracijama može se raditi na
više načina, bilo potenciometrijski (vidjeti poglavlje 3 u ovom skriptu), bilo korištenjem
nekog kemijskog spoja. Za razliku od kiselo-baznih i redoks-indikatora, indikatori u
argentometrijskim titracijama mogu graditi s titrantom teško topljive taloge (vidjeti kasnije
određivanje klorida po Mohru), obojane komplekse s ionima metala (vidjeti kasnije
određivanje klorida po Volhardu) ili se pak adsorbiraju na nastali teško topljivi talog
(Fajansovi indikatori, za detaljnije obrazloženje vidite literaturnu referencu 1). Adsorbirajući
indikatori imaju jednu boju dok je u suvišku negativni naboj, a drugu kada je u suvišku
pozitivni naboj.
Također, potrebno je naglasiti da izbor indikatora u argentometrijskim titracijma
mnogo ovisi o pH vrijednosti otopine uzorka jer ne može se svaki indikator koristiti na bilo
kojoj pH vrijednosti, npr. željezovi(III) ioni ne egzistiraju u slobodnom stanju iznad pH = 3
jer se izlučuje u obliku teško topljivog hidroksida, također, diklorfluoroscein i fluoroscein koji
su slabe kiseline, ne mogu se koristiti pri niskoj pH vrijednosti jer je dominantan protonirani
oblik, a samo deprotnirani oblik ovih slabih kiselina služi kao indikator. Isto tako ni kromatni
ioni se ne mogu egzistirati pri niskom pH jer se protoniraju i kondenziraju (polimeriziraju) te
prelaze u dikromatne, trikromatne i tetrakromatne ione.
U tablici 2.7. mogu se naći neki kemijski spojevi koji se koriste kao indikatori u
argentometrijskim titracijama.
Tablica 2.7. Pregled nekih indikatora koji se koriste u argentometrijskim titracijama
Indikator
Argentometrijska
titracija
Promjena boje Analit pH
Kalijev kromat Mohrova metoda žuta-crvenosmeđa Cl − , Br − 6,5-9
Kalijev tiocijanat + Fe 3+ Volhardova metoda bijela-crvena Cl − , Br − , I −

Reakcije koje se odvijaju su:
Ag + + Cl − AgCl(s) K° sp = 1,8×10 −10
2Ag + 2−
+ CrO 4 Ag 2 CrO 4 (s) K° sp = 1,2×10 −12
Računanje koncentracije otopine natrijevog klorida:
c
NaCl
n
=
V
NaCl
m
=
M
NaCl
NaCl
⋅V
5,8454 g
−
=
= 0,1000 mol L
− 1
58,443 g mol ⋅1,0 L
1
Računanje koncentracije otopine srebrova nitrata:
Primjer: Potrebno je odrediti faktor otopine srebrova nitrata ako je za titraciju 20,0 mL
natrijevog klorida, c(NaCl) = 0,1000 mol L −1 , utrošeno 19,90 mL srebrovog nitrata, približne
koncentracije 0,1 mol L −1 ?
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
Ag + + Cl −
AgCl(s)
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta
n
(AgNO 3
) =
n(NaCl)
odnosno, vidimo da je u ravnotežnim uvjetima
n
AgNO 3
= n NaCl
1
1
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
Kako je množina jedne vrste jednaka umnošku njene koncentracije i volumena, imamo
odnosno
c
AgNO
⋅ VAgNO
⋅ F
3 3 AgNO
= c
3 NaCl
⋅VNaCl
F
AgNO
3
V
=
V
NaCl
AgNO
3
⋅ c
⋅ c
NaCl
AgNO
3
F
F
AgNO
AgNO
3
3
20 mL ⋅ 0,1000 mol L
=
−
19,90 mL ⋅ 0,1 mol L
= 1,005
−1
1
49

2.2.5.3. Priprema standardne otopine kalijevog (amonijevog) tiocijanata
Kalijev i amonijev tiocijanat dostupni su analitičkog stupnja čistoće, bez halogenidnih
aniona i drugih interferirajućih vrsta, ali se ipak ne koriste kao primarni standard. Amonijev
tiocijanat je izrazito higroskopan a prilikom se sušenja razlaže. Kalijev tiocijanat je izrazito
higroskopan. Sušnje obiju soli vrši se u sušioniku na 120 °C. Pošto se sušenje završi, posudica
se prenese u eksikator i ostavi hladiti 1 sat. Za pripravu 0,1 M otopine potrebno je odvagati
oko 8,5 g amonijevog, odnosno 10,5 g kalijevog tiocijanata i otopiti u odmjernoj tikvici
volumena od 1 L.
Standardizacija ovako pripremljenih otopina radi se sa standardnom otopinom
srebrova nitrata. Bireta se napuni otopinom kalijevog (amonijevog) tiocijanata, dok se u
Erlenmeyerovu tikvicu ulije 20 mL standardne otopine srebrova nitrata te se doda 1 mL
otopine željezovih(III) iona te 5 mL dušične kiseline, c(HNO 3 ) = 6 M. Titracija se neprekidno
miješa jer čim padne prva kap tiocijantnih aniona, pojavi se crveno obojenje koje će nestati
miješanjem. Kraj se titracije vidi po nastanku sve većih i većih čestica srebrova tiocijanta i
pojave crvenog obojenja koje se zadržava. Eksperiment se ponovi tri puta.
Računanje koncentracije otopine kalijevog tiocijanata:
Primjer: Potrebno je odrediti faktor otopine kalijevog tiocijanata ako je za titraciju 20,0 mL
srebrovog nitrata, c(AgNO 3 ) = 0,1 mol L −1 , F(AgNO 3 ) = 1,005 utrošeno 20,05 mL kalijevog
tiocijanata, približne koncentracije 0,1 mol L −1 ?
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
Ag + + SCN −
AgSCN(s)
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta
n
n
(AgNO 3
) =
(KSCN)
odnosno, vidimo da je u ravnotežnim uvjetima
n
AgNO 3
= n KSCN
1
1
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
Kako je množina jedne vrste jednaka umnošku njene koncentracije i volumena, imamo
odnosno
c
AgNO
⋅ VAgNO
⋅ F
3 3 AgNO
= c
3 KSCN
⋅VKSCN
⋅ FKSCN
F
KSCN
V
=
V
AgNO
KSCN
3
⋅ c
⋅ c
AgNO
KSCN
3
⋅ F
AgNO
3
F
F
KSCN
KSCN
−1
20 mL ⋅ 0,1 mol L
20,05 mL ⋅ 0,1 mol L
= 1,003
=
−1
⋅1,005
50

2.2.5.4. Određivanje kloridnih aniona po Mohru
Određivanje kloridnih aniona po Mohru je metoda koja se koristi za određivanje
klordinih aniona u uzorku čiji ja je pH vrijednost od 6,5 do 9. Indiciranje završne točke
titracije u Mohrovoj metodi vrši se otopinom kalijevog kromata, w(KCrO 4 ) = 5%. Ovako
indiciranje je moguće jer se konstante produkta topljivosti kloridnih i kromatnih iona
dovoljno razlikuju. Završna točka titracije uočava se promjenom boje iz žute u crvenosmeđu
zbog nastanka srebrovog kromata.
Reakcije koje se odvijaju u eksperimentu su:
Ag + + Cl − AgCl(s) K° sp = 1,8×10 −10
2Ag + + CrO 4
2−
Ag 2 CrO 4 (s)
K° sp = 1,2×10 −12
Iako bi se na prvi pogled, uspoređujući konstante produkta topljivosti, moglo zaključiti da je
srebrov klorid topljiviji te da kromatne anione nije moguće koristiti za indiciranje završne
točke titracije, to nije tako jer kada se izračuna topljivost pojedine soli, dobit će se drugačiji
podatci.
Topljivost (s, mol L −1 ) nekog teško topljivog taloga može se računati kako slijedi:
s =
m+
a
m
K
sp
m
⋅ a
a
Pošto se uvrste vrijednosti za srebrov kromat, odnosno srebrov klorid, dobije se:
s(Ag
CrO ) =
2
4
3
1,2 × 10
2
2 ⋅1
−12
= 6,7 × 10
−5
mol L
−10
1,8 × 10
−5
−1
s(AgCl)
=
= 1,3 × 10 mol L
1 ⋅1
Dakle, u otopini uzorka gdje je koncentracija kromatnih aniona konstantna i znatno manja
od koncentracije kloridnih aniona, moguće je koristiti otopinu kalijevog kromata kao
indikator jer je u ravnotežnim uvjetima potrebna koncentracija srebrovih iona za nastanak
srebrovog kromata oko 5 puta veća nego za nastanak taloga srebrovog klorida.
Postupak određivanja:
Dobiveni uzorak otopine kloridnih aniona razrijedite destiliranom vodom do oznake
u odmjernoj tikvici. Otpipetirajte alikvot pripravljene otopine od 20,0 mL trbušastom
pipetom i ulijte u Erlenmeyerovu tikvicu od 300 mL, dodajte 1 mL 5 mas.% otopine
kalijevog kromata te dobro isperite stjenke Erlenmeyerove tikvice i razrijedite destiliranom
vodom do oko 100 mL. Otopina se titrira sa standardnom otopinom srebrovog nitrata do
nastanka blage crvenosmeđe boje jer dolazi do adsorpcije taloga srebrovog kromata na talog
srebrovog klorida koji je bijele boje. Eksperiment se ponovi tri puta.
Potreban pribor:
• odmjerna tikvica od 100 mL
• trbušasta pipeta od 20 mL
• 3 Erlenmayerove tikvice
• 2 graduirane pipete
• bireta
• stalak za biretu s mufom
−1
51

Kemikalije:
• Standardna otopina srebrovog nitrata, c(AgNO 3 ) = 0,1 mol L –1
• Indikator: kalijev kromat, w(KCrO 4 ) = 5%
Masa kloridnih aniona (izražena u gramima) se računa prema sljedećoj jednadžbi:
V1
R – razrjeđenje, R =
V2
V 1 – volumen odmjerene tikvice u mL
V 2 – volumen alikvota u mL
m
Cl
−
VAgNO
⋅cAgNO
⋅ F
3
3 AgNO
⋅ R
3
= ⋅MCl
1000
−
V
AgNO 3
– volumen srebrovog nitrata utrošenog za određivanje kloridnih aniona u mL
M − = 35,45 g mol –1 Cl
2.2.5.5. Određivanje kloridnih aniona po Volhardu
Određivanje kloridnih aniona po Volhardu je metoda koja se koristi za određivanje
klordinih aniona u uzorku čija je pH vrijednost niža od 3. Indiciranje završne točke titracije
u Volhardovoj metodi vrši se otopinom amonijevog ili kalijevog tiocijanata i otopinom
željezovih(III) iona iz željezovog(III) nitrata jer tiocijantni (rodanidni) anioni grade sa
željezovim(III) ionima stabilan kompleks crvene boje.
U otopinu uzorka koji sadrži kloridne anione, doda se standardna otopina srebrovog
nitrata u suvišku. Potom se otopina uzorka zagrije da se srebrov klorid koagulira te se
filtracijom ukloni. Ove radnje su potrebne da se spriječi otapanje srebrovog klorida prilikom
titracije sa standardnom otopinom tiocijanatnih aniona jer je konstanta produkta topljivosti
srebrova tiocijanata niža od konstante produkta topljivosti srebrova klorida. Retitracija
suviška srebrovih iona vrši se uz indikator željezove(III) ione.
Reakcije koje se odvijaju u eksperimentu su:
Ag + + Cl − AgCl(s) K° sp = 1,8×10 −10
Ag + + SCN − AgSCN(s) K° sp = 1,1×10 −12
Fe 3+ + SCN − (FeSCN) 2+
Postupak određivanja:
Dobiveni uzorak otopine kloridnih aniona razrijedite destiliranom vodom do oznake
u odmjernoj tikvici. Otpipetirajte alikvot od 20 mL u Erlenmeyerovu tikvicu, dodajte 5 mL
dušične kiseline, c(HNO 3 ) = 6 M te dodajte 25 mL (odnosno koliko je potrebno da se ostvari
suvišak od 2 do 5 mL) standardne otopine srebrovog nitrata. Pošto se završi taloženje
srebrovog klorida, tikvicu se snažno promućka i(ili) zagrije (poslije je potrebno ohladiti na
25 °C jer se u protivnom kompleks (FeSCN) 2+ raspada i neće služiti za indiciranje završne
točke titracije) da se talog srebrovog klorida što bolje koagulira. Poslije hlađenja dodajte par
kapi standardne otopine srebrova nitrata i vidite dolazi li do zamućenja otopine. Ako dolazi,
zaostalo je kloridnih aniona u otopini. Ponovo zagrijte otopinu, ohladite je i ponovo dodajte
52

par kapi standardne otopine srebrova nitrata i vidite dolazi li do zamućenja. Postupak
ponavljate dok se otopina ne prestane mutiti nakon dodatka standardne otopine srebrova
nitrata. Filtracija taloga srebrovog klorida vrši se preko filtar papira ili sinter-stakla te se
ispere 1 vol.% dušičnom kiselinom. U filtrat se doda 1 mL otopine željezovih(III) iona te
titrira sa standardnom otopinom kalijevog (amonijevog) tiocijanata, c(SCN − ) = 0,1 M do
nastanka crvenog obojenja zbog kompleksa (FeSCN) 2+ . Eksperiment se ponovi tri puta.
Potreban pribor:
• odmjerna tikvica od 100 mL
• trbušasta pipeta od 20 mL
• 3 Erlenmayerove tikvice
• 2 graduirane pipete
• bireta
• stalak za biretu s mufom
Kemikalije:
• Standardna otopina srebrovog nitrata, c(AgNO 3 ) = 0,1 mol L –1
• Dušična kiselina, c(HNO 3 ) = 6 M
• Željezov(III) nitrat
• Standardna otopina kalijevog (amonijevog) tiocijanata, c(SCN − ) = 0,1 mol L –1
Masa kloridnih aniona (izražena u gramima) se računa prema sljedećoj jednadžbi:
V1
R – razrjeđenje, R =
V2
V 1 – volumen odmjerene tikvice u mL
V 2 – volumen alikvota u mL
m
Cl
−
( VAgNO
⋅cAgNO
⋅ FAgNO
−VKSCN
⋅cKSCN
⋅ FKSCN
) ⋅ R
3
3
3
= ⋅ M
1000
Cl
−
V
AgNO 3
– volumen srebrovog nitrata utrošenog za određivanje kloridnih aniona u mL
V
KSCN
– volumen kalijevog tiocijanata utrošenog za retitraciju suviška srebrovih iona u mL
M = 35,45 g mol –1
−
Cl
53

3. POTENCIOMETRIJSKA TITRACIJA
3.1. ODREĐIVANJE SMJESE HALOGENIDA
POTENCIOMETRIJSKOM TITRACIJOM
Teorijske osnove: Potenciometrijska titracija obuhvaća mjerenje potencijala
elektrokemijskog članka u funkciji volumena dodanog titranta. Elektrokemijski članak se
sastoji od indikatorske i referentne elektrode.
Neke kovine (M) uronjene u otopinu svojih iona (M n+ ) mogu se koristiti kao indikatorska
elektroda, kod određivanja koncentracije otopine M n+ . Elektrodni potencijal može se opisati
Nernstovim izrazom koji se za elektrodni proces:
M n+ + ne −
M (s)
kod 25 °C, može prikazati izrazom:
gdje je :
ο 0,0592 1
E = E n+ − log
M / M
n
z
+
[ M ]
E − elektrodni potencijal
E° − konstanta koja se naziva standardnim elektrodnim potencijalom a svojstvena je
svakoj pojedinoj polureakciji
z − broj molova elektrona koji sudjeluju u polureakciji
0,0592 je konstanta koja se dobije uvrštavanjem u Nernstov izraz vrijednosti za
plinsku konstantu (R = 8,314 J K −1 mol −1 ), Faradayevu konstantu ( F = 96487 C
mol −1 ), temperaturu te prevođenjem u logaritam s bazom 10, pri temperaturi od 25 °C
(T = 298,15 K)
Ovakva elektroda može se koristiti kod taložne titracije, odnosno određivanja aniona A −
(halogenida) titracijom s otopinom iona kovine M n+ (srebrom).
M n+ + nA −
MA n (s)
Ukoliko se konstante produkta topljivosti dovoljno razlikuju, koncentracije različitih aniona u
smjesi mogu se odrediti primjenom potenciometrijske titracijske. Kod potenciometrijske
titracije dolazi do nagle promjene potencijala u točki ekvivalencije. Naime koncentracija
titranta (Ag + iona u eksperimentu) mijenja se zadovoljavanjem konstante produkta topljivosti,
odnosno smanjenjem koncentracije A − vrste utrošene u reakciji nastajanja teško topljivog
taloga. Za određivanje završne točke titracije koristi se elektrokemijski članak s
indikatorskom elektrodom čiji potencijal se mijenja tijekom titracije promjenom koncentracije
titranta, srebrovih iona. Potencijal se mjeri nakon svakog dodatka titranta. Kod određivanja
smjese halogenida, kloridnih i jodidnih aniona dodatkom srebrovih iona kao taložnog
reagensa, srebrov jodid taložit će se prvi zbog manje konstante produkta topljivosti. Potencijal
indikatorske elektrode u početku titracije mijenja se sporo, a u završnoj točki dolazi do nagle
promjene potencijala, dok se nakon završne točke ponovo uočava spora promjena potencijala.
Nakon prve ekvivalentne točke koncentracija srebrovih iona raste dok se ne zadovolji
konstanta produkta topljivosti srebrova klorida. Koncentracija srebrovih kationa te potencijal
elektrode ostaju skoro konstantni sve dok se cjelokupni kloridni anioni ne istalože, potom se
ponovno uočava oštra promjena potencijala, koja ukazuje da je postignuta druga točka
ekvivalencije, potpuno taloženje srebrova klorida. Kao referentna elektroda kod
potenciometrijske titracije najčešće se koristi zasićena kalomelova elektroda (ZKE). Za
54

koncentracije reagensa i analita 0,1 mol L −1 , ili veće, referentna kalomelova elektroda može
se postaviti izravno u titracijsku posudu bez opasnosti od pogreške zbog laganog istjecanja
kloridnih iona iz elektrolitnog mosta referentne elektrode. To istjecanje može biti izvor znatne
pogreške kod titracija vrlo razrijeđenih otopina ili kad se zahtijeva velika preciznost. Ova
pogreška može se izbjeći uranjanjem kalomelove elektrode u otopinu kalijevog nitrata, koju s
otopinom analita spaja elektrolitni most u kojem se koristi kalijev nitrat, ili korištenjem drugih
referentnih elektroda koje u svojoj izvedbi nemaju elektrolitni most s kloridnim ionima,
primjerice double junction reference electrode (DJRE ), tvrtke "Orion" koja će se koristiti u
ovom eksperimentu. Može se koristiti i staklena elektroda kao referentna. Potencijal staklene
elektrode uronjene u otopinu pufera stabilan je a izbjegnut je problem uzrokovan cijeđenjem
otopine iz elektrolitnog mosta. Analizom vrijednosti potencijala u završnim točkama titracije
smijese kloridnih i jodidnih iona, pokazuje da se jodidni ioni uspješno mogu odrediti u
prisutnosti kloridnih iona, zbog dovoljno velike razlike potencijala, odnosno K sp . Uspješno se
mogu odrediti jodidni ioni uz bromidne ione jer također postoji znatna razlika potencijala
završnih točaka titracije. Manje uspješno mogu se odrediti bromidni ioni, posebice kod
prisutne veće koncentracije kloridnih iona, jer je u ovom slučaju razlika potencijala manja od
0,100 V. U praktičnom radu ovakva teorijska slika donekle je poremećena činjenicom da
postoji koprecipitacija topljivijeg halogenida u teže topljivom srebrov halogenidu. Osim toga
postoji tendencija koprecipitacije neizreagiranog halogenida na talog već nastalog srebrnog
halogenida. Ovaj problem može se znatno smanjiti dodatkom veće količine barijevog nitrata,
a uz to određivanje se izvodi u dušično-kiseloj otopini što također smanjuje koprecipitaciju.
Potenciometrijska titracija znatno je pouzdanija od klasične titracije uz vizualne indikatore.
Osobito su korisne pri titracijama obojenih ili mutnih otopina. Nedostatak im je što je za
njihovo izvođenje potrebno više vremena nego za titracije uz klasične indikatore, ali se lako
mogu automatizirati čime se smanjuje vrijeme rada.
Eksperimentalni dio
Svrha eksperimenta: određivanje kloridnih i jodidnih aniona u smjesi,
računanje K sp za AgCl i AgI
Potreban pribor:
• Trbušasta pipeta od 20 ml
• Odmjerna tikvica, 100 mL
• Elektromagnetna miješalica
• Magnetno miješalo
• Titracijska posuda
• Bireta, 10 mL
• Menzura, 100 mL
• pH(mV)-metar
• Indikatorska elektroda, srebro/srebrov sulfid elektroda (Ag/Ag 2 S)
• Referentna elektroda, DJRE
55

Potrebne otopine:
• standardna otopina srebrova nitrata, c(AgNO 3 )= 0,1000 mol L −1
• uzorak: otopina smjese jodidnih i kloridnih aniona, nepoznate koncentracije
Postupak: spojite aparaturu prema slici 18. Otpipetirajte 20,0 mL uzorka kojeg određujete i
prenesite u titracijsku posudu. Razrijedite destiliranom vodom na volumen od 75 mL. U
titracijsku posudu stavite magnetsko miješalo, uronite elektrode, te uključite miješanje i
pH(mV)-metar. Sačekajte oko pet minuta da se potencijal stabilizira. Očitajte početni
potencijal. Potom mikropipetom dodavajte otopinu titranta u obrocima od 100 µL (0,1 mL), te
nakon svakog dodatka očitajte stabilan potencijal. U blizini prve točke ekvivalencije uočava
se nagli porast potencijala kao i njegova nestabilnost. Pošto se prekorači prva točka
ekvivalencije, potencijal se brže stabilizira i sporije raste. Titraciju nastavite daljnjim
dodatkom otopine titranta u istim obrocima. Kada se prekorači druga točka ekvivalencije,
nastavite titraciju dodatkom par mililitara titranta u obrocima od 100 µL.
Određivanje točke ekvivalencije titracije: Za određivanje točke ekvivalencije
potenciometrijske titracije može se upotrijebiti nekoliko postupaka. Najjednostavniji je
izravni grafički prikaz potencijala u funkciji dodanog volumena titranta. Središte strmog
uzlaznog dijela krivulje i uzima se kao točka ekvivalencije. Točka ekvivalencije neke titracije
može se računati i matematički. Računaju se promjene potencijala po jedinici volumena
titranta (∆E/∆V), odnosno promjena izračunata iz druge derivacije (∆ 2 E/∆V 2 ) koja pokazuje
da derivacija podataka mijenja predznak u točki pregiba (infleksije). Grafički prikaz tih
podataka, kao funkcija prosječnog volumena, daje krivulju s maksimumom koja odgovara
točki pregiba (vidi sliku 16.).
Obrada rezultata: nacrtajte graf ovisnosti izmjerenog potencijala (V) o dodanom volumenu
titranta (mL). Odredite obje točke ekvivalencije titracije grafički i računski te odredite grame
NaCl i KI prisutne u uzorku. Izračunajte vrijednost K sp za AgCl i AgI koristeći Nernstov
izraz:
E članka = E katode – E anode
U potenciometriji je indikatorska elektroda (IE) uvijek katoda dok je referentna elektroda
(RE) anoda.
E članka = E IE – E RE
E članka =
E
+
Ag / Ag
0,0591
− log
1
1
+
[ Ag ]
− E RE
Budući da je E° konstantan kao i potencijal referentne elektrode, možemo ih označiti
konstantom, K, i pisati:
E članka = K + 0,0592 log[Ag + ]
56

Polureakcija
E°/V
Ag + + e − Ag(s) 0,799
AgCl(s) + e − Ag(s) + Cl − 0,222
AgI(s) + e − Ag(s) + I − −0,151
Hg 2 Cl 2 (s) + 2e − 2 Hg(s) + 2 Cl − 0,268
K sp, AgCl = 1,82×10 −10
K sp, AgI = 8,3×10 −17
Izraz po kojem računamo volumen (V t.e. ) točke ekvivalencije jest:
V
t . e.
= Vt.
e.
−1
+ ∆V
⋅
( ∆
2
E / ∆V
( ∆
2
2
)
E / ∆V
t . e.
−1
2
)
− ( ∆
2
t . e.
−1
E / ∆V
2
)
t . e.
+ 1
V t.e. – točka ekivalencije
V t.e.−1 – točka koja je prva prije točke ekivalencije
V t.e.+1 – točka koja je prva nakon točke ekivalencije
∆V – volumen reagensa koji se dodaje
En
− En−
1
∆E/ ∆V – prva derivacija, ( ∆E
/ ∆V
)
n
=
V −V
∆ 2 E/ ∆V 2 – druga derivacija,
( ∆
Koristeći podatke iz tablice 3.1. možemo računati:
n E/V V/mL
12 0,316 24,40
13 0,340 24,50
14 0,351 24,60
( ∆E
/ ∆V
)
E − E
E
− E
n n−1
2 2 ( ∆E
/ ∆V
)
n
− ( ∆E
/ ∆V
)
n−1
E / ∆V
)
n
=
Vn
−Vn
−1
0,340 − 0,316
=
24,50 − 24,40
n n−1
13 12
13
= =
=
Vn
−Vn−
1
V13
−V12
0,351 − 0,340
( ∆E
/ ∆V
)
14
=
= 0,11
24,60 − 24,50
0,24
2
( ∆ E / ∆V
2
)
14
( ∆E
/ ∆V
)
=
V
14
14
− ( ∆E
/ ∆V
)
−V
13
13
0,11 − 0,24
=
= −1,3
24,60 − 24,50
57

Tablica 3.1. Podatci potrebni za računanje točke ekvivalencije koristeći podatke dobivene
potenciometrijskom titracijom
a) titracijska krivulja b) prva derivacija c) druga derivacija
Slika 17. Grafički prikaz titracijske krivulje te njene prve i druge derivacije
Koristeći gore navedene podatke, točka ekvivalencije iznosi:
4,4
V
t.e.
= 24,5 + 0,1 ⋅
4,4 + 5,9
V t.e. = 24,54 mL
58

Slika 18. Shematski prikaz aparature za potenciometrijsku titraciju
59

4. KROMATOGRAFIJA
4.1. UVOD
Kromatografija je metoda odjeljivanja koja se zasniva na različitoj razdiobi
(distribuciji) tvari između mobilne i stacionarne faze sustava. Dvije faze sustava između kojih
dolazi do raspodjele mogu biti: kruto-tekuće (kromatografija na koloni, tankoslojna
kromatografija, kromatografija na papiru), tekuće-tekuće i tekuće-plinovito (plinska
kromatografija). Kromatografiju je prvi primijenio ruski istraživač Mihail Cvet početkom 20.
stoljeća prilikom analize smjese biljnih pigmenata na stupcu ispunjenim krutim kalcijevim
karbonatom koju je ispirao eterom. Budući da su se biljni pigmenti razdvojili i obojili
različitim bojama kolonu, novu metodu nazvao je kromatografija od grčkih riječi chroma
(boja) i graphein (pisati).
Tankoslojna kromatografija kao i kromatografija na koloni zasniva se na razdiobi tvari
između krutog adsorbensa i tekuće mobilne faze. Može se reći da je tankoslojna
kromatografija zapravo obrnuta kolonska kromatografija. Dok kod kromatografije u koloni
otapalo zbog gravitacijske sile struji prema dolje, kod tankoslojne kromatografije otapalo se
uspinje zbog kapilarnih sila na krutom adsorbensu. Tankoslojna kromatografija se izvodi na
različitim podlogama: staklu, metalnoj ili plastičnoj pločici presvučenoj tankim slojem krutog
adsorbensa. Kod kolonske i tankoslojne kromatografije kao stacionarna faza najčešće se
upotrebljavaju silikagel i aloks, a neko organsko otapalo kao mobilna faza. Mala količina
otopljenog uzorka nanese se kapilarom na adsorbens. Pusti se da otapalo ispari, i pločica se
uroni u mobiln u fazu (eluens) tako da naneseni uzorak ostane iznad razine otapala (slika 19).
Zbog kapilarnih sila mobilna faza se uspinje po adsorbensu i različitim brzinama nosi tvari iz
nanešene smjese. Mjesto na koje se nanosi uzorak naziva se start, a fronta je zona najveće
udaljenosti mobilne faze od starta. Kad se fronta otapala približi gornjem rubu pločice, ona se
izvadi iz otapala i detektiraju se zone koje određuju mjesto pojedinih komponenti. Kako je
brzina prolaska tvari po pločici proporcionalna prijeđenom putu, na brzinu prolaska tvari
ukazuje tzv. R f faktor (eng. Related to front), definiran omjerom prijeđenog puta koji je prešla
otopljena tvar od starta (d 1 ) i duljine puta koji je prešlo otapalo od starta do fronte otapala (d 2 )
R
f
udaljenost od početne točke do sredine mrlje ( d1)
=
udaljenost od početne točke do fronte otapala ( d )
2
Vrijednost R f se kreće u granicama od 0 do 1 i može se mijenjati promjenom temperature,
koncentracijom otapala te nečistoćama u otapalu. Istovremeno s nanošenjem uzorka nanosi se
i standardna otopina tvari za koju se smatra da je istovjetna spoju koji se ispituje. iz omjera
duljina puta koji prijeđe ispitivana tvar i standardna otopina izračuna se vrijednost R f .
Ukoliko komponente smjese nisu obojene treba ih na neki način učiniti vidljivima kako bi se
izmjerile R f vrijednosti prisutnih komponenti. Za to se najčešće upotrebljava ultraljubičasto
svjetlo, reverzibilna adicija joda i prskanje sumpornom kiselinom. Pločica s definiranim
mjestima adsorbirane tvari zove se kromatogram. U novije vrijeme kada su kromatografske
tehnike postale metode za kvalitativno (ovisno o retencijskom ili vremenu zadržavanja u
koloni može se odrediti koja je kemijska tvar) i kvantitativno (integriranjem površine na
kromatogramu ispod krivulje za pojedinu kemijsku tvar) određivanje, kromatogram je grafički
zapis jednog kromatografskog mjerenja i predstavlja zbrojni vremenski signal. Za otkrivanje
ultraljubičastim svjetlom koriste se tankoslojne pločice kod kojih stacionarna faza sadrži
fluorescentni indikator. Ako se takva pločica osvijetli ultraljubičastim svjetlom, na mjestima
gdje se nalazi adsorbirana tvar pojavljuju se tamne zone koje se označe. Umetanjem pločice u
zatvorenu posudu (čašu), u kojoj se nalazi nekoliko kristalića joda, zone se oboje. Jod
sublimira i s adsorbiranom tvari tvori žuto do smeđe obojeni kompleks. Ako se takva pločica
60

izvadi iz atmosfere joda, jod ishlapi i zone se gube, pa je mjesto obojenja potrebno označiti.
Za dobivanje obojenih mrlja pločica se može prskati sulfatnom kiselinom i zagrijavati.
Upotreba tankoslojne kromatografije je mnogostruka. Koristi se za određivanje identičnosti
tvari na osnovi R f vrijednosti. Tankoslojnom kromatografijom može se utvrditi broj
komponenata neke smjese. Koristi se i kod praćenja reakcija, jer se na kromatogramu može
vidjeti nestajanje reaktanata i nastajanje produkata. Može se ponekad koristiti i prije kolonske
kromatografije kada je prethodno potrebno pronaći otapalo optimalne polarnosti koje će dobro
odvajati komponente što je najjednostavnije tankoslojnom kromatografijom. Tankoslojna
kromatografija može se koristiti i u preparativne svrhe. Za to služe tzv. preparativne pločice
koje su presvučene debljim slojem krutog adsorbensa. Smjesa se nanosi na startnu liniju
širinom cijele ploče, kromatogram se razvije, a nakon vađenja pločice iz otapala i detekcije
zona (najčešće ultraljubičastim svjetlom) slojevi na kojima se nalaze pojedine komponente
sastružu se s pločice i ekstrahiraju pogodnim otapalo i dalje identificiraju nekom pogodnom
metodom uključujući i kromatografiju.
4.2. KROMATOGRAFIJA NA PAPIRU
4.2.1. Kromatografija na traci filtarskog papira
Tehnika kromatografskog odvajanja na papiru sastoji se korištenjem odgovarajuće
trake kromatografskog filtarskog papira na koji se stavi jedna kap otopine uzorka.
Kromatografija na papiru koristi se kod razdvajanja vrlo malih količina sastojaka smjese u
kratkom vremenu. Može se primijeniti prilikom istraživanja u organskoj kemiji, biokemiji,
molekularnoj biologiji, farmaceutskoj kemiji kada je potrebno brzo dobiti kvalitativan signal.
Nakon što se mrlja s uzorkom osuši, započinje se s razvijanjem kromatograma u
odgovarajućoj smjesi otapala. Smjesa obično sadrži jedno jako polarno i jedno slabije polarno
otapalo. Do odvajanja kationa, aniona i drugih tvari kromatografijom na filtarskom papiru
dolazi zbog toga što se voda kao polarno otapalo veže na celulozu i tako gradi nepokretnu
(stacionarnu) fazu sustava. Organsko otapalo koje je manje polarno, kreće se uzduž trake
papira i čini pokretnu (mobilnu) fazu sustava. Pojedini sastojci ispitivane tvari razdijele se
između dvije faze, i to tako da je omjer koncentracija svakog sastojka u oba otapala stalan što
se može prikazati sljedećim izrazom:
gdje su:
c
K =
c
s
m
- K – koeficijent raspodjele
- c s – koncentracija analita u stacionarnoj fazi
- c m – koncentracija analita u mobilnoj fazi
Svaki sastojak ima različit koeficijent raspodjele, pa se kreće različitom brzinom
uzduž trake i tako odvaja od ostalih sastojaka. Proces se zove razvijanje, a mora se vršiti u
zatvorenoj posudi kako bi se otapala uvijek nalazila u ravnoteži s parama otapala. Proces
razvijanja može trajati od 1 sat do 24 sata i dulje što ovisi o odabranom sustavu otapala i
svojstvima nosača (podloge). Nakon završenog razdvajanja trake se suše i prskaju
odgovarajućim reagensima koji izazivaju pojavu obojenih mrlja, zona, čime se dokazuje
prisutnost pojedinog sastojka u smjesi. Ovaj postupak se naziva detekcija zona. Razvijanje
kromatograma može se izvršiti na više načina. Za kromatografiju na papiru koriste se posebni
filtar papir. Uzlazna kromatografija na papiru sastoji se u tome da se na traku
kromatografskog filtarskog papira, širine od 1-2 cm, pomoću kapilarne cjevčice na označeno
mjesto na traci nanese jedna kap ispitivanog uzorka. To se mjesto naziva start i označi se
61

grafitnom olovkom kao poprečna linija udaljena 3-4 cm od početka trake. Kad se kapljica
osuši, traka se objesi u stakleni cilindar, na čijem se dnu nalazi smjesa otapala s kojima se vrši
razvijanje (slika). Traka je svojim donjim dijelom umočena u smjesu otapala, ali tako da
označeni dio (start) nije u otapalu, nego da se nalazi 1-2 cm iznad razine otapala. Cilindar se
začepi da bi se uspostavila ravnoteža između otapala i njegovih para. Smjesa otapala putuje
djelovanjem kapilarnih sila uzduž trake. Sastojci ispitivanog uzorka se razdvajaju zbog
njihova različitog koeficijenta razdjeljenja između stacionarne i mobilne faze. Kad granica
otapala dosegne gotovo sam vrh trake filtar papira, traka se izvadi iz komore (cilindra) i
grafitnom olovkom zabilježi granica do koje je došlo otapalo. Kromatogram se osuši, a zatim
poprska odgovarajućim reagensom. Pritom se na traci filtarskog papira pojave obojene zone
koje potječu od produkata reakcije pojedinih sastojaka uzorka s reagensom. Mjesto zone
pojedinog sastojka na kromatogramu definira se R f faktorom. Ta se vrijednost računa prema
sljedećem izrazu:
R =
f
d
d
1
2
Udaljenost do koje će stići pojedini sastojak ovisi o nekoliko faktora: o vrsti papira, o sastavu
smjese otapala te o koeficijentu razdjeljenje pojedinog sastojka između stacionarne i mobilne
faze.
Razvijanje kromatograma može se izvesti i silaznim načinom, u slučaju da otapalo
putuje odozgo prema dolje. Za razvijanje kromatograma najčešće se upotrebljava smjesa od
tri volumna dijela butanola, jednog dijela klorovodične kiseline i jednog dijela vode.
Slika 19. Razvijanje u tankoslojnoj kromatografiji
4.2.1.1. Kromatografsko razdvajanje smjese kationa željeza i bakra kromatografijom na
papiru
Postupak rada:
Uzorak se nanosi na odgovarajuću traku filtarskog papira koja se uroni u razvijač,
otapalo ili smjesu otapala. Zbog kapilarnih sila otapalo se diže i razdvaja sastojke smjese. U
kvalitativnoj analitičkoj kemiji papirna i tankoslojna kromatografija može se primijeniti za
analizi kationa. Ukoliko smjesa sadrži bakrove(II) i željezove(III) ione, moguće ih je
razdvojiti kromatografijom na papiru Kao stacionarna fazi rabi se filtarski papir, a kao
mobilna faza smjesa klorovodične kiseline i etanola (1:9). Na traku filtarskog papira nanesite
kapilarom oko 5 µL uzorka koji sadrži smjesu bakrovih(II) i željezovih(III) iona te standardne
otopine koje sadrže bakrove(II), odnosno željezove(III) ione na sljedeći način nanesite na
startnu liniju kao tri odvojene vrlo male kapljice, na sredini filtarskog papira neka bude
62

otopina uzorka smjese bakrovih(II) i željezovih(III) iona, a sa svake strane uzorka otopine
standardnih otopina 2 cm iznad donjeg ruba filtarskog papira te se ostavi sušiti oko 10 min.
Potom se traka filtarskog papira s uzorcima se unese u stakleni cilindar u kojem se
nalazi otapalo (razvijač), smjesa etanola i otopine klorovodične kiseline w(C 2 H 5 OH) = 96%,
c(HCl) = 5 mol L −1 , u omjeru 9:1 i začepi. Visina otapala u staklenom cilindru ne smije biti
viša od 2 cm, dok startna linija na traci mora biti 2 cm iznad razine otapala. Cilindar mora biti
dobro začepljen tako da se može uspostaviti ravnoteža tlaka pare otapala. Razvijanje traje oko
1 sat. Pratite putovanje fronte otapala te kad fronta otapala dosegne visinu otprilike 2 cm od
gornjeg ruba trake, razvijanje se prekine. Sastojci smjese nošeni otapalom putuju različitim
brzinama i ostavljaju nevidljive mrlje na kromatogramu. Nakon što se prekinulo razvijanje,
traka se filtar papira izvadi, osuši i poprska reagensom otopinom kalijeva
heksacijanoferata(II). Filtar se papir osuši a na kromatogramu se izmjere udaljenosti središta
obojenih mrlja od starta, tj. mjesta na kojem su se mrlje nanijele. Mrlja crvene boje
predstavlja razdvojenu komponentu bakrovih(II) iona, dok mrlja plave boje predstavlja
razdvojenu drugu komponentu smjese, željezove(III) ione. Iz izmjerenih udaljenosti
izračunajte R f vrijednosti za svaki sastojak.
Nakon prskanja otopinom kalijevog heksacijanoferata(II) pojavljuju se mrlje:
2 Cu 2+ + {Fe(CN) 6 } 4− Cu 2 {Fe(CN) 6 } (s) (mrlja crvene boje)
Fe 3+ + K + + [Fe(CN) 6 ] 4−
K{Fe[Fe(CN) 6 ]} 3 (s)
Fe 3+ + 3{Fe [Fe(CN) 6 ] − Fe{Fe[Fe(CN) 6 ]} 3 (s) (mrlja modre boje)
Slika 20. Shematski prikaz kromatografije na papiru za razdvajanje bakrovih(II) i
željezovih(III) iona
Potreban pribor:
- stakleni cilindar s pripadajućim čepom od brušenog stakla visine od 20 do 25 cm
- filtarski papir za kromatografiju (Whatman No.1)
- 3 kapilare za uzorke
63

Potrebne otopine:
• otapalo, smjesa etanola i otopine klorovodične kiseline w(C 2 H 5 OH) = 96%,
c(HCl) = 5 M, u omjeru 9:1
• otopina bakrovog(II) klorida, CuCl 2
• otopina željezovog(III) klorida, FeCl 3
4.2.2. Kružna kromatografija na papiru
Kružna kromatografija na papiru radi se na način da se u centru kružno izrezanog
filtarskog papira najprije stavi jedna kap otopine uzorka, a pošto se ona osuši, izreže se 4-5
mm široki jezičac koji ide od ruba filtarskog papira do središta mrlje. Izrezani jezičac savine
se tako da se može uroniti u otapalo. Papir se stavlja na Petrijevu zdjelicu u kojoj je sustav
otapala, a sve zajedno poklopi se drugim dijelom Petrijeve zdjelice kako bi prostor u zdjelici
bio neprekidno zasićen parama otapala. U ovom slučaju na kromatogramu se ne dobivaju
mrlje već koncentrični krugovi koji čine zonu pojedinog sastojka. Mjerenjem udaljenosti od
središta kruga do sredine pojedinog koncentričnog kruga, određuje se d 1 vrijednost, a
mjerenjem udaljenosti od središta kruga do granice do koje je stiglo otapalo određuje se d 2
vrijednost.
Ako se u jednom sustavu otapala ne može postići dosta dobro razdvajanje svih
sastojaka, načini se tzv. dvodimenzijski kromatogram. Za to se upotrebljava arak papira. U
jedan ugao se stavi kap ispitivanog uzorka. Nakon razvijanja u jednom sustavu otapala
sastojci se raspodjele po visini papira, jednako kao na traci. Papir se osuši, zaokrene za 90° i
razvija u drugom sustavu otapala, gdje se razvijaju oni sastojci koji su ostali nerazdijeljeni u
prvom razvijanju.
4.2.2.1. Razdvajanje kationa kružnom kromatografijom na papiru
Postupak rada:
Na filtar papir za kromatografiju postavite manju Petrijevu zdjelicu. Šestarom opišite
krug po papiru neposredno uz rub zdjelice. Škarama izrežite opisani krug. U središtu
izrezanog filtar papira nanesite kapilarom malu kaplju otopine uzorka. Promjer razljevene
kapi na papiru ne smije biti veći od 5-6 mm. Škarama zarežite od ruba papira do mjesta gdje
ste kapnuli otopinu, i to tako da načinite traku širine od oko 0,5 cm koja završava u središtu
područja na koje je nanesena kap ispitivane otopine. Izrezani jezičac savinite tako da bude
okomit na ravninu papira i skratite na duljinu od 2-3 cm. U manju Petrijevu zdjelicu (najbolje
istu po kojoj ste opisali krug po filtar papiru) stavite otopinu za razvijanje koja se sastoji od
3,0 mL klorovodične kiseline, c(HCl) = 5 mol L −1 i 27,0 mL etanola. Pažljivo postavite filtar
papir na Petrijevu zdjelicu tako da se jezičac umoči u otapalo. Pazite da se ostali dijelovi
filtarskog papira ne navlaže otapalom. Petrijevu zdjelicu s otapalom i filtarskim papirom
poklopite njezinim poklopcem (širi dio Petrijeve zdjelice). Otapalo će polako putovati
jezičcem i širiti se od središta prema rubovima filtar papira. Kad granica otapala dospije na
0,5 cm od vanjskog ruba filtar papira prekinite daljnje razvijanje tako da filtarski papir
izvadite i osušite. Suhi filtar papir poprskajte otopinom sumporovodika i osušite. Na papiru će
se pojaviti različito obojeni koncentrični krugovi razdvojenih kationa. Na temelju R f
vrijednosti odredite pripadne katione II. analitičke skupine kationa.
Pribor i kemikalije:
- Petrijeva zdjelica
- Filtrirni papir za kromatografiju (Whatman No.1)
64

- Etanol
- Klorovodična kiselina, c(HCl) = 5 mol L −1
- Uzorak sa smjesom kationa II. analitičke skupine
Boja prstena Kation R f vrijednost
crn Pb 2+ 0.16
crnosmeđ Cu 2+ 0.47
žut As 3+ 0.50
narančast Sb 3+ 0.85
crn Bi 3+ 0.94
žut Cd 2+ 1.00
65

5. EKSTRAKCIJA
5.1. UVOD
Ekstrakcija se kao metoda izolacije spojeva osniva na zakonu razdjeljenja, a može se
definirati kao izdvajanje neke tvari iz krute ili tekuće faze u otapalo. Također, ekstrakcija uz
destilaciju spada u jednu od najstarijih metoda razdvajanja smjesa, ali treba napomenuti da
pojam ekstrakcija danas predstavlja izdvajanje neke tvari čija se topljivost u dvjema
tekućinama koje se ne miješaju razlikuje. Pri izdvajanju tvari iz otopine ili suspenzije jedna
komponenta dvofaznog sustava obično je voda, a druga neko organsko otapalo koje se s
vodom ne miješa (npr. eter, kloroform, metilen klorid, tetraklorugljik, benzen, toluen).
Otapalo se ne smije miješati s fazom koju želimo odvojiti, odnosno tvar koju ekstrahiramo
treba u njemu biti topljivija nego u polaznoj fazi. Organsko otapalo koje se primjenjuje za
ekstrakciju, treba zadovoljavati neke uvjete:
• treba biti kemijski inaktivno prema prisutnim vrstama
• treba biti što bolja topljivost željene organske tvari u tom otapalu (c org ),
odnosno što veća vrijednost koncentracijske raspodjele (D ili R c )
• što veće razlika gustoća upotrijebljenih otapala
• otapala ne bi trebala imati visoko vrelište , ne više od 60-90 °C, da se otapalo
može lako otpariti
• tijekom ekstrakcije se ne smiju stvarati emulzije
Prijelaz tvari zbiva se na dodirnoj površini između tekućih faza. Da bi ekstrakcija bila
što uspješnija treba dodirnu površinu što je moguće više povećati. To se najuspiješnije postiže
mućkanjem.
Pri ekstrakciji tekuće-tekuće dvije se osnovne veličine upotrebljavaju za opisivanje
raspodjele otopljene tvari između dva otapala koja se međusobno ne miješaju: koeficijent
odvajanja, K 0 , i koncentracijske raspodjele, D ili R c .
Koeficijent odvajanja je konstanta ravnoteže koja opisuje raspodjelu otopljene tvari
između dva otapala koja se međusobno ne miješaju. Ako se vodena otopina u kojoj je
otopljena organska tvar (A) promućka s nekim organskim otapalom, brzo se uspostavlja
ravnoteža opisana sljedećom jednadžbom:
A(aq)
A(org)
Gdje oznake (aq) i (org) označavaju vrste prisutne u vodenoj, odnosno organskoj fazi. Idealna
situacija bi bila kada je omjer aktiviteta tvari (odnosno slobodne koncentracije za našu
analitičku primjenu) A u dvije faze stalan i neovisan o ukupnoj količini tvari A, te bi pri bilo
kojoj zadanoj temperaturi bio:
K = 0
[ A(org) ]
[ A(aq) ]
gdje su:
- K 0 – koeficijent raspodjele
- [A(org)] – slobodna koncentracija vrste A u organskom otapalu
- [A(aq)] – slobodna koncentracija vrste A u vodenoj fazi
Koncentracijska raspodjela analita definira se kao omjer njegovih analitičkih
koncentracija u dva otapala koje se međusobno ne miješaju. Za jednostavne sustave (sustavi u
kojima neće doći do neke kemijske reakcije u bilo organskoj, bilo vodenoj fazi) omjer
66

aspodjele istovjetan je koeficijentu raspodjele, dok se u složenim sustavima mogu znatno
razlikovati.
c(A(org))
R
c
=
c(A(aq))
gdje su:
- R c – koncentracijska raspodjela
- c(A(org)) – analitička koncentracija vrste A u organskom otapalu
- c(A(aq)) – analitička koncentracija vrste A u vodenoj fazi
Ekstrakcija se najčešće izvodi u lijevku za odijeljivanje. Lijevak za odjeljivanje nikada se ne
puni više od dvije trećine volumena. U lijevak se ulije tekućina u kojoj je tvar otopljena ili
suspendirana i otapalo u koje se ta tvar želi prenijeti (ekstrahirati). Lijevak se snažno protrese
(izmućkivanje), te se sačeka da se slojevi odijele, donji sloj se potom ispusti na dnu lijevka,
čime se odvajaju faze. Tijekom izmućkivanja u lijevku nastaje pretlak, koji se povremeno
mora izjednačavati otvaranjem donjeg pipca na lijevku, a nakon toga se vraća na stalak,
odčepi i stavi stajati da se slojevi odijele. Također, opisani se postupak može ponoviti više
puta što se naziva višestruka ekstrakcija. Uobičajeno je napraviti višestruku ekstrakciju
korištenjem manjih volumena organskog otapala, nego jednostruku korištenjem velikog
volumena organskog otapala. Nakon razdvajanja otapala na dva sloja, pri čemu je gornji sloj
otapalo manje gustoće, omjer koncentracija u otapalima je stalan, bez obzira na volumen
otapala i količinu otopljene tvari.
Koncentracijska raspodjela jednaka je omjeru topljivosti komponente u oba otapala.
Ako se prema definiciji omjera raspodjele brojnik odnosi na otapalo manje gustoće (gornji
sloj pri ekstrakciji) a nazivnik na otapalo veće gustoće (donji sloj pri ekstrakciji), iz
vrijednosti omjera raspodjele može se točno predvidjeti ponašanje tvari koja se raspodjeljuje
između dva otapala. Ako je R c >1, tvar je topljivija u otapalu manje gustoće, gornjem, pa će
nakon izmućkivanja koncentracija tvari u gornjem otapalu biti R c puta veća nego u otapalu
veće gustoće, donjem, bez obzira na otapalo u kojem je tvar bila otopljena prije početka
ekstrakcije. Ako je R c

silikat. Sredstvo za sušenje dodaje se u sam ekstrakt i pritom ne smije reagirati ni s otapalom
ni s otopljenom tvari.
Kada se vrši višestruka ekstrakcija, sve organske faze se skupljaju u istoj posudi i
otparava se organsko otapalo. Ako je potrebno koristiti sredstvo za sušenje prilikom
višestruke ekstrakcije, u posudu sa svim prikupljenim organskim ekstraktima, doda se
sredstvo za sušenje i ostavi stajati nekoliko sati. Bistra suha otopina filtrira se kroz lijevak, a
nakon toga se organsko otapalo otparava. Uparavanje organskog otapala može se vršiti
destilacijom ili otparavanjem pri normalnom ili sniženom tlaku.
Slika 21. Aparatura za ekstrakciju
Slika 22. Rukovanje lijevkom za odjeljivanje: a – izmućkavanje, b – izjedačavanje
tlakova, c – odjeljivanje slojeva (preuzeto s dopuštenjem autora iz: I. Jerković i A. Radonić
Praktikum iz organske kemije (za preddiplomski studij kemije i kemijske tehnologije),
udžbenici Sveučilišta u Splitu, Split 2009.)
5.2. EKSTRAKCIJA JODA IZ VODENE OTOPINE
Jod je elementarnom stanju dvoatomna molekula i kao takav je nepolaran. Budući da
se nepolarne molekule značajno manje otapaju u polarnim otapalima, princip (lat. Similis
similibus solventur – slično otapa slično), ali zato ima jako veliku topljivost u nepolarnim
organskim otapalima kao što su: benzen, kloroformu, tetraklorugljiku, dietil-eteru. Navedena
su otapala stoga jako zgodna za ekstrakciju joda iz vodene otopine.
Ekstrakcija joda iz vodene otopine može se prikazati sljedećom reakcijom:
I 2 (aq) I 2 (org)
68

Kako jod u vodi ne sudjeluje ni u kakvim reakcijama, za reakciju ekstrakcije joda iz
vodene otopine, odnosno slijedi da je c(I 2 (org)) = c(I 2 (org)) može se koristiti koncentracijska
raspodjela:
c(I2
(org))
R
c
=
c(I
(aq))
2
Postupak rada:
U lijevak za odjeljivanje ulijte oko 10,0 mL vodene otopine joda. Dodajte 5,0 mL kloroforma
i dobro izmućkajte. Prilikom izmućkivanja lijevak okrenite naopako i povremeno otvorite
pipac da se tlak izjednači. Nakon izmućkivanja lijevak stavite na željezni prsten na stativ
(slika) i pričekajte dok se slojevi odijele. Gornji sloj je otopina joda u vodi (svjetlosmeđa do
svjetložuta otopina), a donji sloj je otopina joda u kloroformu (ljubičasta do tamnoljubičasta
otopina). Donji sloj otpustite u čašu, a u lijevak za odjeljivanje dodajte još 5,0 mL kloroforma
i ponovite postupak. Donji sloj otpusti u čašu. Otpadnu otopinu joda u kloroformu ne bacajte
u izljev, već spremite u posebnu za to predviđenu posudu.
Uzmite alikvot od 10 mL vodene otopine joda prije i poslije esktrakcije s kloroformom te
odredite koncentraciju joda titracijom sa standardnom otopinom natrijevog tiosulfata uz škrob
kao indikator.
Pribor:
• lijevak za odjeljivanje
• stativ
• željezni prsten
• čaša od 250 mL
Kemikalije:
• zasićena vodena otopina joda
• kloroform, CHCl 3
• standardna otopina natrijevog tiosulfata, c(Na 2 S 2 O 3 ) = 0,0010 mol L −1
• škorb
R
c(I2
(org))
= c (I (aq))
c
=
2
250
Zadatak: Izračunajte koncentraciju joda u vodenoj otopini. Koliko joda će zaostati u 10 mL
ove otopine nakon ekstrakcije s 5,0 mL kloroforma na 25 °C? Usporedite vrijednosti dobivene
teorijski razmatranjem i one dobivene praktičnim radom.
a) Teorijsko razmatranje
Budući da je topljivost joda u vodi oko 0,29 g na 1,0 L vode, može se izračunati koncentracija
otopljenog joda:
m(I2)
γ (I2)
=
V
H O
2
H O
2
, odnosno,
m(I2)
M (I2)
c(I2)
= =
V V
H O
2
n(I2)
c(I2)
=
V
2
H O
2
−1
m(I2)
γ (I2)
0,29 g L
= =
⋅ M (I ) M (I ) 253,8 g mol
2
−1
= 0,0011mol L
−1
= 1,1 × 10
−3
mol L
−1
69

Izraz prikladan za računanje koliko je zaostalo joda u vodenoj fazi jest:
q
V
( ⋅ c
1 N
N
=
)
Rc
⋅V2
+ V1
0
gdje su:
- q N – koncentracija joda u vodenoj fazi nakon N ponovljenih ekstrakcija, mol L −1
- V 1 – volumen korištenog kloroforma, mL
- V 2 – volumen vodene faze, mL
- c 0 – početna koncentracija joda u vodenoj fazi, mol L −1
- R c – koncentracijska raspodjela za jod između vodene faze i kloroforma, R c = 250
Uvrštavanjem potrebnih veličina, npr. za ekstrakciju ponovljenu dvaput, može se izračunati
koncentracija joda zaostalog u vodenoj fazi:
q
q
2
2
5 2
= ( ) ⋅1,1
× 10
250 ⋅10
+ 5
−9
−1
= 4,38 × 10 mol L
−3
Postotak neekstrahiranog joda u vodenoj fazi računa se:
% neekstrahiranog I
2
q2
= c
0
⋅100
=
4,38 × 10
−
1,1 × 10
−9
3
⋅100
= 4,0 × 10
−4
%
70

) Eksperimentalno razmatranje
Ako je za titraciju 10,0 mL vodene otopine joda prije ekstrakcije utrošeno 9,75 mL standardne
otopine natrijevog tiosulfata, c(Na 2 S 2 O 3 ) = 0,001 mol L −1 i faktora 1,005, koliko iznosi
koncentracija joda otopljenog u vodi?
Korak 1. Napiše se uravnotežena reakcija
2−
2S 2 O 3 + I 2 S 4 O 2− 6 + 2 I −
Korak 2. Odredi se stehiometrijski odnos reagirajućih vrsta
odnosno,
n(I
)
n(S
O
2
=
2-
2 3
)
1
2
1 n
I = n
2
2-
2 S 2O
3
Korak 3. Izračuna se tražena veličina
c
c
c
I
I
0
2
2
V
=
I
S O
S O
I
S O
9,75 ⋅ 0,001⋅1,0050
=
10
−4
≡ c = 9,80 × 10 mol L
2
2-
2 3
⋅ c
2-
2 3
V
2
⋅ F
2-
2 3
−1
V
S 2-
2 O 3
– volumen otopine natrijevog tiosulfata utrošene za redukciju joda u mL
Na sličan način se računa i koncentracija zaostalog joda u vodenoj otopini nakon ekstrakcije s
kloroformom.
Ako je za titraciju 10,0 mL vodene otopine joda nakon ekstrakcije utrošeno 0,30 mL
standardne otopine natrijevog tiosulfata, c(Na 2 S 2 O 3 ) = 0,001 mol L −1 i faktora 1,0050, koliko
iznosi koncentracija joda otopljenog u vodi?
c
c
q
I
I
2
2
2
V
=
S O
I
S O
I
S O
0,30 ⋅ 0,001⋅1,0050
=
10
−5
≡ c = 3,0 × 10 mol L
2
2-
2 3
⋅ c
2-
2 3
V
2
⋅ F
2-
2 3
−1
Postotak neekstrahiranog joda u vodenoj fazi računa se:
−5
q2
3,0 × 10
neekstrahiranog I2 = ⋅100
= ⋅100
= 3 %
−
c 9,80 × 10
%
4
0
71

6. LITERATURA
1. Radić, Nj. Predavanja iz Analitičke kemije II za Preddiplomski studij kemije, prezentacija
u PowerPointu, Split, 2011.
2. Skoog, D. A., West, D. M., Holer, F. J., Osnove analitičke kemije, Školska knjiga,
Zagreb, 1999.
3. Harris, D. C., Quantitative Chemical Analysis, seventh edition, W. H. Feeman & Co.,
New York, 2007.
4. Vogel, A. I., Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis, Ed. 3., Longman,
London, 1975
5. Savić, J.; Savić, M., Osnovi analitičke kemije: klasične metode, Svjetlost, Sarajevo, 1987.
6. Eškinja, I.; Šoljić, Z., Kvalitativna anorganska analiza, Tehnološki fakultet Zagreb, 1992.
7. Prugo, D., Semimikro kvalitativna analiza, Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu, 1972.
(interna skipta)
8. Šoljić, Z., Osnove kvantitativne kemijske analize, Tehnološki fakultet Sveučilišta u
Zagrebu, Zagreb 1991.
9. Žmikić, A., Vježbe kvantitativne analitičke kemije, Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu,
1998. (interna skripta)
10. Giljanović, J., Vježbe iz kvalitativne analitičke kemije, Kemijsko-tehnološki fakultet u
Splitu, 2007. (interna recenzirana skipta)
11. Generalić, E.; Krka, S.; Bralić, M.; Komljenović, J., Analitička kemija (vježbe za studente
Veleučilišta), Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu, 2003. (interna nerecenzirana skipta)
12. Harvey, D. Modern Analytical Chemistry, McGraw-Hill, New York-London, 2000.
13. Dean, J. A. Lange's Handbook of Chemistry, Ed. 15., McGraw-Hill, New York-London,
1999.
72