Prezentacija iz analiticka hemija - E.Lončar, Lj. Kolarov, R.Malbaša

2/29/2012
1
ANALITIĈKA HEMIJA
Semestar: IV
Fond ĉasova: 3 + 3
Predmetni nastavnici:
Dr Eva Lonĉar, red. prof.
Dr Ljiljana Kolarov, vanred. prof.
Dr Radomir Malbaša, docent
Veţbe:
Predmetni nastavnici
Suzana AnĊelković, tehniĉki saradnik
S.Petrović: Analitička hemija, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 1987.
S.Lomić, Lj.Radosavljević: Računanje u hemiji, Tehnološki fakultet,
Novi Sad, 1989.
Lj. Kolarov, E. Lonĉar: Kvalitativna semi-mikro hemijska analiza –
Praktikum, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 1995.
Lj. Kolarov, E. Lonĉar, M. Aĉanski: Kvantitativna hemijska analiza –
Praktikum sa elementima teorije, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 1996.
G.D. Christian: Analytical Chemistry, John Wiley & Sons, Inc. New
York, 1994.
D. Harvey: Modern Analytical Chemistry, Mc Graw Hill, Boston, 2000.
D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler: Osnove analitičke kemije (prevod
sa engleskog), Školska knjiga, Zagreb, 1999.
PREPORUĈENA LITERATURA

2/29/2012
2
A. DOMAĆI ZADACI: Stehiometrijska izraĉunavanja
B. PISANI IZVEŠTAJI: Pismeni izveštaj o svakoj uraĊenoj
laboratorijskoj veţbi - laboratorijski dnevnik
C. ORALNE OBAVEZE: Provera znanja pred svaku laboratorijsku veţbu
D. TESTOVI: 2 (Teorija) + 2 Kolokvijuma (Zadaci)
E. PROJEKTI: -
PREDISPITNE OBAVEZE STUDENATA:
PREDUSLOV ZA POLAGANJE ISPITA:
• UraĊene sve laboratorijske veţbe predviĊene planom i programom
Fakulteta i
• ostvaren minimalan broj bodova 39 iz predispitnih obaveza
Predispitne obaveze Poeni Min Max
1. Odbranjene i urađene vežbe 10 6 10
2. Test 1 (Teorija) 15 - 60
3. Kolokvijum I (Zadaci) 15 -
4. Test 2 (Teorija) 15 -
5. Kolokvijum II (Zadaci) 15 -
Ukupno predispitne obaveze 70 39 70
Ispit (Usmeni) 30 16 30
Ukupno 100 55 100
NAĈIN POLAGANJA ISPITA I ELEMENTI RELEVANTNI ZA FORMIRANJE KONAĈNE OCENE
(u skladu sa odlukom Nauĉno-nastavnog veća Fakulteta):
Bodovi Ocena
0 – 54 5
55 – 64 6
65 – 74 7
75 – 84 8
85 – 94 9
95 – 100 10
OCENJIVANJE
• 12 -14 ĉasova, svaki radni dan
KONSULTACIJE

2/29/2012
3
ANALITIĈKA HEMIJA
 ANALITIČKA HEMIJA je nauka o metodama odreĊivanja sastava
supstanci (Savić, Savić, Osnovi analitičke hemije, Klasičme metode,
1989).
Grĉki “ANALYSIS” – razlaganje celine na njene sastavne delove
 ―ANALITIČKA HEMIJA ili veština raspoznavanja razliĉitih materija
i njihovih sastavnih delova, zauzima istaknuto mesto u primeni
nauke, jer nam omogućuje odgovore na pitanja koja se pojavljuju
svuda gde se hemijski postupci primenjuju u nauĉne i tehniĉke
svrhe. Izuzetna vaţnost analitiĉke hemije je razlog što se ona
neprestano neguje od vrlo ranog doba istorije hemije, a zapisi, koji
uglavnom obuhvataju rezultate kvantitativnog rada, proteţu se
celom naukom‖ (Ostwald, 1894., u Skoog, West, Holler, Osnove
analitičke hemije (prevod), 1999.)
 “ANALITIČKA HEMIJA je nauĉna disciplina koja razvija i
primenjuje metode, instrumente i strategije da dobije informaciju o
sastavu i prirodi materije u prostoru i vremenu‖ (Odelenje za
analitičku hemiju i federacija evropskih hemijskih nauka, u Kellner i
sar., Analytical Chemistry, 1998.)
ANALITIČKA HEMIJA
Dokazivanje (identifikacija): ŠTA?
Otkrivanje (detekcija): DA LI?
Količina (kvantifikacija): KOLIKO?
Razdvajanje (separacija): KAKO?
CILJEVI hemijske analize i PITANJA na koja daje odgovore

2/29/2012
4
ANALITIĈKA HEMIJA
 Nauka
Hemija (neorganska, organska, fizička hemija)
Prirodne nauke (biohemija, geohemija, agrohemija, biologija,
medicina, fizika, geologija i dr.)
Humanističke nauke (istorija, arheologija)
 Industrija (hemijska, farmaceutska, prehrambena i dr.)
Sirovine
Poluproizvodi
Gotovi proizvodi
Automatska kontrola proizvodnje
 Ekološka ispitivanja
Voda
Vazduh
Tlo
Hrana
 Savremena kliniĉka analiza (dijagnostika i terapija)
ZNAĈAJ ANALITIĈKE HEMIJE
 KVALITATIVNA ANALIZA
PODELA ANALITIĈKE HEMIJE
Prema karakteru zadataka koje rešava:
ŠTA, DA LI je prisutno u uzorku?
 KVANTITATIVNA ANALIZA
KOLIKO ĉega je prisutno?

2/29/2012
5
 Pojava taloga
Ag+ + Cl-↔ AgCl↓
 Pojava gasa
CO3
2- + 2H3O+ ↔ CO2↑ + 3H2O
 Boja rastvora
Fe3+ + 6SCN- ↔ [Fe(SCN)6]3-
 Obojena svetlost
Primer: Pri zagrevanju u plamenu, supstance koje
sadrţe jone Na+ boje plamen ţuto
beo
crveno
ANALITIĈKI SIGNALI
ANALITIĈKI SIGNALI
Kvalitativna informacija
Kvantitativna informacija
• koje elementarne čestice izazivaju dati signal
Primer: Joni Ag+ sa jonima Cl- daju beo talog AgCl
• intenzitet signala
Primer: Masa taloga AgCl

2/29/2012
6
 Hemijske
 Fiziĉke
 Instrumentalne (fiziĉko-hemijske)
 Biološke
 Senzorne
Prema poreklu signala:
PODELA ANALITIĈKIH METODA
 HEMIJSKE – analitiĉki signali nastaju kao rezultat proticanja
hemijskih reakcija:
- kiselinsko-bazne reakcije,
- reakcije stvaranja taloga,
- reakcije stvaranja kompleksa,
- oksido-redukcione reakcije,
- reakcije razgradnje.
Faktori intenziteta: masa ili zapremina
Ove metode se nazivaju i klasične metode analize.

2/29/2012
7
 FIZIĈKE – analitiĉki signal nastaje kao rezultat fiziĉkih pojava:
- emisija svetlosti pri povišenoj temperaturi,
- rendgensko ili radioaktivno zračenje,
- indeks refrakcije, itd.
 INSTRUMENTALNE (FIZIĈKO-HEMIJSKE) – analitiĉki signal
nastaje:
• kao rezultat proticanja hemijskih reakcija a faktori intenziteta
su fiziĉke veliĉine:
- elektroprovdljivost, toplotni efekti reakcije, itd.
- apsorpcija svetlosti (Optičke metode),
• Metode koje se koriste signalima nastalim uzajamnim
delovanjem atoma, molekula ili jona sa elektronima
(Elektrohemijske metode),
• Metode koje se zasnivaju na fiziĉko-hemijskim fenomenima
raspodele i adsorpcije (Hromatografske metode)

2/29/2012
8
 BIOLOŠKE – zasnovane su na korišćenju mikroorganizama
 SENZORNE
• Objektivne metode - dobro obuĉene grupe ocenjivaĉa
• Subjektivne metode - ocenjivaĉi odabrani nasumce
Prema masi ili zapremini uzorka uzetog za analizu
Naziv metode
Masa uzorka
Reakciona
zapremina, cm3
Novi Stari
Gramska Makro 0,2-1 g 20-100
Centigramska
Semi-mikro ili
mezo
20-100 mg 0,5-5
Miligramska Mikro <10 mg <0,5
Mikrogramska ili
analiza tragova
Ultramikro ili
submikro
10-6-10-12 g 10-3-10-6

2/29/2012
9
Komponente
Maseni udeo
% (m/m)
Makrokomponente
1-100
0,01-1
Mikrokomponente
< 0,01 – 10-7
 10-7
glavne
sporedne
PODELA ANALITA
Prema masenom udelu pojedinih komponenti:
trag
ultratrag
JEZIK ANALITIČKE HEMIJE
 ANALIZA
Proces koji obezbeĊuje hemijsku ili fiziĉku informaciju o
sastojcima u uzorku ili o samom uzorku
 ANALIT
Sastojak od znaĉaja u uzorku
 MATRIKS
Svi drugi sastojci u uzorku osim analita
 ODREĐIVANJE (DETERMINATION)
Analiza uzorka sa ciljem da se naĊu:
• identitet (ŠTA JE?, DA LI JE?),
• koncentracija (KOLIKO?) ili
• osobine analita

2/29/2012
10
JEZIK ANALITIČKE HEMIJE
 MERENJE
Eksperimentalno odreĊivanje hemijskih ili fiziĉkih osobina analita
 SIGNAL
Eksperimentalno merenje koje je proporcionalno koliĉini analita
(SA):
SA = k . nA
gde je:
nA – molovi ili grami analita u uzorku,
k – konstanta proporcionalnosti
 TEHNIKA
Hemijski ili fiziĉki princip koji se mora koristiti za analizu uzorka
 METOD(A)
Metod(a) je primenjena tehnika za odreĊivanje specifiĉnog
analita u specifiĉnom matriksu
 POSTUPAK (PROCEDURA)
Skup detaljno opisanih uputstava kako primeniti metod na
odreĊeni uzorak, ukljuĉujući informacije o osobini uzorka,
sastojcima koji smetaju (interferirajuće supstance) i
pouzdanosti rezultata
 PROTOKOL
Protokol je skup strogo napisanih smernica koje detaljno
objašnjavaju postupak (proceduru) koji se mora pratiti da bi
agencija koja je utvrdila protokol prihvatila rezultate analize.
JEZIK ANALITIĈKE HEMIJE

2/29/2012
11
GRAFITNA PEĆ
ATOMSKA ADSORPCIONA SPEKTROSKOPIJA
TEHNIKE
Pb
u vodi
Pb
u zemljištu
Pb
u krvi
METODI
APHA ASTM
EPA
POSTUPCI
PROTOKOLI
Slika 1. HIJERARHIJSKA VEZA IZMEĐU TEHNIKA, METODA, POSTUPAKA I
PROTOKOLA ZA JEDAN METOD
APHA – American Public Health Association
ASTM – American Society for Testing Materials
EPA – Environmental Protection Agency
JEZIK ANALITIĈKE HEMIJE
OPŠTI TOK ANALIZE
1. UZIMANJE UZORKA
2. ANALIZA UZORKA
 Izbor analitičke metode
 Pripremanje uzorka za analizu
 Definisanje uzorka za istovetne analize
 Rastvaranje uzorka
• Vodena sredina
• Nevodena sredina
 Izdvajanje supstanci koje smetaju (interferirajude supstance)
• Maskiranje
• Razdvajanje (taloženjem, ekstrakcijom, destilacijom,
hromatografijom)
• Izbor druge metode analize
 Završno merenje
3. IZRAŽAVANJE REZULTATA ANALIZE
4. PROCENA POUZDANOSTI REZULTATA ANALIZE
 Statistički parametri (standardna devijacija, koeficijent varijacije i dr.)

2/29/2012
12
CILJ PREDMETA ANALITIĈKA HEMIJA
Sticanje teorijskih i praktiĉnih znanja iz:
 metoda klasiĉne analitiĉke hemije,
tj. hemijskih metoda analize
I. VRSTE ANALIZE
1. Potpuna (kompletna) – dokazuju se svi prisutni katjoni i anjoni
2. Delimična (parcijalna)
Prema KOMPONENTAMA koje se dokazuju:
1. Elementarna analiza (npr. Na, Mn, S, itd.).
2. Funkcionalna analiza (npr. -CHO, -COOH, -OH, SO4
2-, CO3
2-, itd.).
3. Molekularna analiza (npr. CaCO3, CH3COOH, itd.).
4. Fazna analiza (npr. ispitivanje raspodele legirajudih elemenata u
mnogofaznim legurama).

2/29/2012
13
OSNOVA RAZDVAJANJA TEHNIKA RAZDVAJANJA
Veliĉina
Filtracija
Dijaliza
Hromatografija na molekulskim sitima
Masa i gustina Centrifugiranje
Stvaranje kompleksa Maskiranje
Promena fiziĉkog stanja Destilacija
Sublimacija
Rekristalizacija
Promena hemijskog stanja Taloţenje
Izmena jona
Elektrodepozicija
Isparavanje
Raspodela izmeĊu faza Ekstrakcija
Hromatografija
II. ANALITIĈKE REAKCIJE
1. REAKCIJE ―SUVIM PUTEM‖ – analizirani uzorak u
ĉvrstom stanju
1. REAKCIJE ―MOKRIM PUTEM‖ – reakcije u rastvoru
- Hemijske reakcije koje se primenjuju za dokazivanje
ili odreĊivanje supstanci

2/29/2012
14
1. REAKCIJE SUVIM PUTEM
 test bojenja plamena,
 test ĎinĎuve (perle).
2. REAKCIJE MOKRIM PUTEM

2/29/2012
15
2. REAKCIJE MOKRIM PUTEM - reakcije u rastvoru
• SELEKTIVNA REAKCIJA - dodati reagens reaguje sa
odreĊenim brojem jona bliskih osobina.
(Ag+, Cd2+, Mg2+) + Cl-↔ AgCl↓
• GRUPNE REAKCIJE – sa dodatim reagensom reaguje veća
grupa jona u datim uslovima.
(Ag+, Pb2+, Hg2
2+, Hg2+, Fe3+, Ba2+) + Cl- ↔ (AgCl+PbCl2+Hg2Cl2)↓
• SPECIFIĈNA REAKCIJA - omogućava dokazivanje jona i kada
se on nalazi u smeši sa drugim jonima.
(Fe3+, Al3+, Mn2+, Cr3+) + SCN- ↔ [FeSCN]2+
a) granica identifikacije (engl. identification limit) ili granica osetljivosti
reakcije – najmanja količina neke supstance, izražena u g, koja može
biti jasno detektovana nekom hemijskom reakcijom ili metodom,
nezavisno od primenjene zapremine rastvora,
4 Fe3+ + 3 [Fe(CN)6]4- ↔ Fe4[Fe(CN)6]3↓
Granica identifikacije: 0,1 µg gvožđa (na filtar hartiji)
Granica identifikacije: 0,05 µg gvožđa (na porcelanskoj ploči)
• OSETLJIVA REAKCIJA

2/29/2012
16
b) granična koncentracija ili granica dokazivanja (engl. detection limit)
– najniža koncentracija neke supstance koja može biti jasno
detektovana:
granična koncentracija
masa s ce g
zapre a rastvora cm
gcm  sup tan ( )
min ( )
( )min3
3

)(
1 13 
 gcm
ijakoncentracgranicna
erazblaženjgranicno
• OSETLJIVA REAKCIJA
γmin = 2 x 10-6 gcm-3 (na filtar hartiji)
γ
min = 1 x 10-6 gcm-3 (na porcelanskoj ploĉi)
Granično razblaţenje = 1/(2 x 10-6) = 5 x 105 cmg-1, tj. 1 : 500 000 (na filtar hartiji)
Granično razblaţenje = 1/(1 x 10-6) = 1 x 106, tj. 1 : 1 000 000 (na porcelanskoj ploĉi)
• DOKAZNA REAKCIJA ili REAKCIJA ZA IDENTIFIKACIJU – reakcija kojom
je ispitivani jon nedvosmisleno dokazan ili identifikovan.
• REAKCIJA MASKIRANJA – reakcija kojom se otklanjaju smetnje koje
izaziva prisustvo drugih jona na dokazivani jon; jon koji smeta prevodi
se u rastvoru u oblik koji nede smetati dokazivanju određenog jona
(Cu2+ + Cd2+) → ([Cu(NH3)4]2+ + [Cd(NH3)4]2+) →
([Cu(CN)4]3- + [Cd(CN)4]2-) → CdS↓
4 Fe3+ + 3 [Fe(CN)6]4- ↔ Fe4[Fe(CN)6]3↓
CN-NH3
bezbojnoplavo
H2S
bezbojno ţut
―berlinsko plavo‖
2. REAKCIJE MOKRIM PUTEM

2/29/2012
17
III. REAGENSI ili REAKTIVI – dodavane supstance poznatog sastava sa
kojima dolazi do reakcije
• selektivni
• Grupni
• Specifični
• Osetljivi
• maskirajudi
IV. USLOVI IZVOĐENJA HEMIJSKIH REAKCIJA
1. Da se odigrava brzo, praktiĉno trenutno,
2. Da je praćena:
1. graĊenjem karakteristiĉnog taloga,
2. promenom boje (pojava boje ili njeno išĉezavanje),
3. izdvajanjem gasa karakteristiĉnog mirisa, boje ili
nekim drugim svojstvima,
4. emisijom obojene svetlosti.
3. Da je praktiĉno ireverzibilna, tj. odigrava se uglavnom u
jednom pravcu,
4. Da je specifiĉna, ako je moguće i visoke osetljivosti.

2/29/2012
18
 ANALIZA KATJONA
 ANALIZA ANJONA
Tabela 1. Podela katjona po analitičkim grupama prema vodonik-sulfidnoj metodi
Analitiĉka
grupa
Grupni reagens Katjoni
Oblik u kome se
katjoni taloţe
grupnim
reagensom
Karakteristike grupe
I
grupa
srebra
Razblaţena HCl Ag+,Hg2
2+, Pb2+ AgCl, Hg2Cl2,
PbCl2
Hloridi nerastvorni u
hladnoj razbl. HCl
II
grupa
bakra i
arsena
H2S
(u prisustvu
HCl)
IIa (Sulfobaze): Cu2+,(Pb2+),
Hg2+, Bi3+, Cd2+
IIb (Sulfokiseline): As3+,
As5+, Sb3+, Sb5+, Sn4+, Sn2+
CuS, PbS, HgS,
Bi2S3, CdS, As2S3,
As2S5, Sb2S3,
Sb2S5, SnS2
Sulfidi nerastvorni u
razblaţenoj HCl 0,3M
IIIa
grupa
gvoţĊe
NH3 + NH4Cl Fe3+, Cr3+, Al3+, Mn2+
Fe(OH)3, Cr(OH)3,
Al(OH)3,
MnO(OH)2,
Hidroksidi se taloţe
sa NH3 u prisustvu
NH4Cl
IIIb grupa
zinka
(NH4)2S
NH3 + NH4Cl
Zn2+, Co2+, Ni2+, Mn2+ ZnS, CoS, NiS,
MnS
Sulfidi se taloţe sa
(NH4)2S u prisustvu
NH3 i NH4Cl
IV
grupa
kalcijuma
(NH4)2CO3
NH3 + NH4Cl
Ca2+ , Ba2+, Sr2+ CaCO3, BaCO3,
SrCO3
Karbonati se taloţe
sa (NH4)2CO3 u
prisustvu
NH3 + NH4Cl
V grupa
Nema grupnog
reagensa
Mg2+, Li+, K+, Na+, NH4
+ Ne taloţe se sa
grupnim reagensom

2/29/2012
19
Tabela 2. Klasifikacija anjona (Primer 1)
Grupa Anjoni
Karakteristike
grupe
Grupni reagens
I
Cl-, Br-, I-, S2-,BrO3
-, CN-, SCN-,
[Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3-
Soli srebra
praktiĉno
nerastvorne u vodi i
rezblaţenoj HNO3
AgNO3 + HNO3
II
CO3
2-, C2O4
2-, C4H4O6
2-, BO2-,
PO4
3-, SO3
2-, S2O3
2-, AsO3
3-,
AsO4
3-, C6H5O7
3-
Soli barijuma
praktiĉno
nerastvorne u vodi
Ba(NO3)2 u
neutralnom ili
slabo aklalnom
rastvoru
III SO4
2-
Soli barijuma
nerastvorne u vodi i
razblaţenoj HNO3
Ba(NO3)2 + HNO3
IV
NO3
-, NO2
-, CH3COO-, ClO3
-,
ClO4
-, MnO4
-
Soli barijuma i soli
srebra rastvorne u
vodi
Nema grupnog
reagensa
U navedenu podelu anjona se ne uklapaju F- i IO3
-.
Tabela 3. Klasifikacija anjona (Primer 2)
Grupa
Grupni
reagens
Anjoni
I Ca(NO3)2 C2O4
2-, F-, C4H4O4
2-, B(OH)4
-, SO3
2-, AsO3
3-, PO4
3-, CO3
2-
II Ba(NO3)2 SO4
2-, C2O4
2-, IO3
-, (SO3
2-, C4H4O4
2-)
III Zn(NO3)2 S2-, CN-, Fe(CN)6
4-, Fe(CN)6
3-, (B(OH)4
-)
IV AgNO3 SCN-, S2O3
2-,Cl-, Br-, I-, (BrO3
-)
V nema NO2
-, NO3
-, ClO3
-, ClO4
-, CH3COO-, BrO3
-
Na osnovu oksido-redukcionih osobina anjona, moguće ih je podeliti na:
 anjoni sa oksidacionim osobinama,
 anjoni sa redukcionim osobinama,
 indiferentni anjoni.

2/29/2012
20
Kvalitativna analiza neorganskih supstanci mokrim putem
izvodi se kao:
• Sistematska – analiza u kojoj se mora strogo pridržavati određenog
redosleda u razdvajanju i dokazivanju prisutnih jona.
- Za rad se uzima jedan jedini deo (zapremina) uzorka koji se analizira.
• Pojedinačna ili frakciona – analiza zasnovana na dokazivanju jona iz
posebnih delova (zapremina) rastvora bez ikakvog redosleda.
- Izvodi se specifičnim reakcijama.

2/29/2012
21
I. PRETHODNA ISPITIVANJA
1. Posmatranje boje rastvora
• boje vodenih rastvora
Cu2+ - plav
Fe3+ - ţut
Cr3+ - plavo-zelen
Co2+ - ruţiĉast
Ni2+ - zelen
Mn2+ - bledoruţiĉast (skoro bezbojan)
SISTEMATSKI TOK KOMPLETNE ANALIZE KATJONA I ANJONA
2. Test bojenja plamena
• boje plamena
Cu2+ - zeleno
Ba2+ - zeleno
Ca2+ - cigla-crveno
Sr2+ - karmin-crveno
Li+ - karmin-crveno
K+ - ljubiĉasto (kobaltno staklo)
Na+ - ţuto (boja se dugo zadrţava)

2/29/2012
22
3. Dokazivanje jona direktno iz analize
• katjoni: NH4
+, Hg2+, Sn2+, Fe3+, Mn2+, Co2+, Ni2+
• anjoni: CO3
2-, CH3COO-, (C4H4O6
2-)
II. ANALIZA KATJONA (SISTEMATSKI TOK ANALIZE)
1. Izdvajanje katjona u serije analitiĉkih grupa
2. Razdvajanje katjona u okviru jedne analitiĉke grupe
3. Dokazivanje ili identifikacija pojedinih katjona u jednoj analitiĉkoj grupi

2/29/2012
23
Analiza + Na2CO3 (ĉ)
Talog
Katjoni I-IV grupe, Mg2+
Rastvor ―Sodni ekstrakt‖
+ CH3COOH + HNO3
NO3
-, C2O4
2-
III. ANALIZA ANJONA
1. Posle odvajanja II analitiĉke grupe katjona
PO4
3-, C2O4
2-, C4H4O6
2-,
2. ―Sodni ekstrakt‖
Cl-, Br-, I-, SO4
2-, PO4
3-, C4H4O6
2+
 Elementarna analiza (npr. Ag, Fe, S, Fe2+, Fe3+, itd.)
 Funkcionalna analiza (npr. –COOH, -OH, SO4
2-, itd.)
 Molekularna analiza (npr. CaCO3, AgCl, CH3COOH, itd.)
IZRAŢAVANJE REZULTATA KVALITATIVNE
ANALIZE
Izraţavanje sastava ispitivanog uzorka:

2/29/2012
24
Kvalitativna analiza neorganskih supstanci suvim
putem
LITIJUM
Soli litijuma boje bezbojan, tj oksidacioni plamen karmin-crveno
GVOŢĐE(III)-jon
4 Fe3+ + 3 [Fe(CN)6]4- ↔ Fe4[Fe(CN)6]3↓ (1)
tamno-plav
Fe3+ + 6SCN- ↔ [Fe(SCN)6]3- (2)
tamno-crven rastvor

2/29/2012
25
KOBALT(II)-jon
plav rastvor
Co2+ + 4SCN- ↔ [Co(SCN)4]2- (3)
Kvalitativna analiza neorganskih supstanci mokrim
putem
NIKL
(4)

2/29/2012
26
Smeša Fe3+ + Co2+ + Ni2+
[Fe(SCN)6]3- + 6F- ↔ [FeF6]3- + 6SCN-
bezbojno
II Maskiranje gvoţĊa
Fe3+ + 6F- ↔ [FeF6]3-
bezbojno
I Dokazivanje gvoţĊe(III)-jona sa NH4SCN (reakcija 2)
III Dokazivanje Co(II)-jona sa NH4SCN (reakcija 3)
IV Dokazivanje jona nikla sa dimetilglioksimom (reakcija 4)
AMONIJUM JON, NH4
+
NH4
+ + NaOHĉ → NH3⁭ + H2O + Na+
I Ovlaţeni crveni lakmus – plav
II Filtar hartija ovlaţena sa Hg2(NO3)2
NH3 +2Hg2(NO3)2 + → (Hg2ONH2)NO3↓ + 2Hg↓ + 3NO3
-
beo crn
(crna mrlja na filtar hartiji)
III Filtar hartija ovlaţena Neslerovim reagensom
NH3 + 2[HgI4]2- + 3OH- → (Hg2ONH2)I↓ + 7I- + 2H2O
mrko-ţut
(mrko-ţuta mrlja na filtar hartiji)
Identifikacija amonijaka

2/29/2012
27
HLORID
[Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H3O+ ↔ AgCl↓ + 2NH4
+ + 2H2O
beo, sirast
AgCl + 2NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+ + Cl-
(HNO3)
Cl- + Ag+ ↔ AgCl↓
beo, sirast
Korišdeni termini kod nas su i:
 Dodirna reakcija
 Mikroreakcije sa kapima
 Analiza kapi
 Mikroanaliza

2/29/2012
28
 KVALITATIVNA ANALIZA
 SEMIKVANTITATIVNA ANALIZA
• npr. SPOT-KOLORIMETRIJA
• NEORGANSKA ANALIZA – izrazitija primena
• ORGANSKA ANALIZA
• KLINIČKA ANALIZA
• ANALIZA VODE I VAZDUHA
• ANALIZA FARMACEUTSKIH PROIZVODA
• ANALIZA U RAZNIM OBLASTIMA INDUSTRIJE

2/29/2012
29
NEORGANSKA ANALIZA
 Kompletna kvalitativna analiza neorganskih supstanci
 Analiza vode
 Analiza vazduha
 Analiza legura bez uzimanja opiljaka (na površinu predmeta se
stavi 1-2 kapi rastvaraĉa; iz te kapi se izvodi analiza)
 Ispitivanje sastava površinskih slojeva i prevlaka (kao analiza
legura)
 Analiza ruda, minerala i proizvoda od metala
 Analiza pigmenata
 Analiza poluprovodnika, itd.
ANALIZA ORGANSKIH KOMPLEKSNIH MATERIJALA
 Tragovi organskih supstanci u:
• aerosedimentu
• zemljištu
• vodi
 Detekcija pojedinih komponenti u industrijskim proizvodima, npr.:
• tetraetil- i tetrafenilolovo u motornom ulju
• mineralnih i organskih hidroksi kiselina u sirćetnoj kiselini
• p-fenilendiamina u bojama za kosu
• salicilne kiseline u hrani, piću začinima i dr.
 Detekcija aktivnih komponenata farmaceutskih proizvoda, npr.:
• penicilin
• streptomicin, i dr.

2/29/2012
30
KLINIČKA ANALIZA
 OdreĊivanje sadrţaja:
• glukoze
• metiletilketona
• bilirubina
• hemoglobina
• askorbinske kiseline
• nitrita u urinu, i dr.
• na nepropustljivoj površini:
- sahatno staklo (a),
- spot ploče (b i c),
- mikrolončić, mikroepruveta i dr.
(c)
• na poroznom supstratu – filtar hartija

2/29/2012
31
 Mokrim putem – kap rastvora koji se analizira dovede se u
dodir sa kapi rastvora reagensa
 Jedan od reaktanata ĉvrst
 Detekcija gasova koji se dobijaju u reakciji – izvodi se
reagens papirom sa kapi rastvora ili malo ĉvrstog
reagensa (indikatorske cevĉice)
Koriste se:
 Neorganski reagensi (prvobitni spot testovi)
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4-→Fe4[Fe(CN)6]3↓
“berlinsko plavo”
Granica identifikacije: 0,1 μg gvoţĊa (na filtar hartiji)
0,05 μg gvoţĊa (na porcelanskoj ploči)
Granično razblaţenje: 1 : 500 000 (na filtar hartiji)
1 : 1 000 000 (na porcelanskoj ploči)

2/29/2012
32
Koriste se:
 Organski reagensi (mnogo selektivniji od neorganskih)
+ Sr2+
O
O
O
ONa
ONa
O
O
O
O
O
Sr + 2Na+
O O
Granica identifikacije: 3,9 μg stroncijuma
Granična koncentracija: 1 : 12 800
Natrijum-rodizonat Stroncijum-rodizonat
1. Kompleksi
 Kompleksni katjon
 Kompleksni molekul
 Bojeni lak
2. Oksido-redukcioni proizvodi
Uglavnom su:

2/29/2012
33
1. Kompleksi
 Kompleksni katjon
Primer: Fe2+ + 2,2´-dipiridil = trisdipiridil(ferum)(II)
3 + Fe(II)
N N N N
Fe/3
+2
3
(I)
(II)
2,2`-dipiridil trisdipiridil(ferum)(II)
tamnocrvena boja
1. Kompleksi
 Kompleksni molekul, tzv. unutrašnji kompleks
Primer: Ni2+ + dimetilglioksim (DMG) = Ni-dimetilglioksim

2/29/2012
34
1. Kompleksi
 Bojeni lak (Al + alizarin)
Primer: [Al(OH)3]x + alizarin = Al-alizarin lak
[Al(OH)3]x + HAliz [Al(OH)3]x-1 Al
Aliz
OH
OH
.
+ H2O
[Al(OH)3]x + Aliz [Al(OH)3]x-1 Al
Aliz
OH
OH
.
+ OH-
-
Al-alizarin lak
O
O
OH
OH
(I) HAlizarin
Al
3
O
O
O
OH
(II) Veza jona Al sa molekulom alizarina
2. Oksido-redukcioni proizvodi (organski reagensi se oksiduju ili
redukuju neorganskim jonima pri ĉemu je jedan od oblika
organskog reagensa obojen, najĉešće oksidovani oblik)
Primer:
Pb4+ + benzidin = benzidinsko plavo
Pb(IV) + 2H2N NH2 + 2CH3COOH
Benzidin
NH2H2N
HN NH
Pb(II)+ . 2CH3COOH+ 2H+
Benzidinsko plavo

2/29/2012
35
GVOŢĐE(III)-jon
4 Fe3+ + 3 [Fe(CN)6]4- ↔ Fe4[Fe(CN)6]3↓ (1)
tamno-plav
Fe3+ + 6SCN- ↔ [Fe(SCN)6]3- (2)
tamno-crven rastvor
PRIMERI SPOT-TEST ANALIZE
Reakcije se izvode na filtar hartiji ili porcelanskoj ploĉi
SMEŠA [Fe(CN)6]4- + SCN-
3 [Fe(CN)6]4- + 4 Fe3+ ↔ Fe4[Fe(CN)6]3↓ (1)
tamno-plav
6SCN- + Fe3+ ↔ [Fe(SCN)6]3- (2)
tamno-crven rastvor
Postupak:
Osušena filtar hartija impregnisana rastvorom FeCl3 + 1 kap
rastvora analize → plava mrlja (u sredini) + crvena (po obodu)

2/29/2012
36
I2 + skrob ↔ I2 ∙ skrob
tanmno plavo
Dokazivanje elementarnog joda
Postupak:
Filtar hartija impregnisana skrobom (1 % vodeni rastvor) +
1 kap rastvora analize → plava mrlja
2I- + 2NO2
- + 4H3O+ → I2 + 2NO + 6H2O
I2 + skrob ↔ I2 ∙ skrob
Dokazivanje jodida
Postupak:
Filtar hartija impregnisana skrobom (1 % vodeni rastvor) +
1 kap CH3COOH (2 mol/L) + 1 kap KNO2 (0,1 mol/L) +
1 kap rastvora analize → plava mrlja
Granica identifikacije: 0,025 μg I2
Granično razblaženje: 1 : 2 000 000
Smetnje:
• velike koliĉine MgSO4 i alkalnih sulfata – opada osetljivost reakcije
• velike koliĉine proteina i rezorcinola – potpuno sprečavaju reakciju
• CN- (CN- +I2 → I- + CNI) – ometaju reakciju
tanmno plavo

2/29/2012
37
Princip:
Azo boja hloroindazon C [1-(6-hloro-3-indazolilazo)-2-hidroksinaftalen-3-
karboksilna kiselina] u prisustvu koncentrovanog amonijaka gradi crveno-
ljubiĉast helat sa Ca2+
Dokazivanje kalcijuma
Postupak:
1 kap amonijaka (24 %) + 1 kap reagensa (0,1 %) + 1-2 kapi
rastvora analize → crveno-ljubičasta mrlja
Reakcija se izvodi na porcelanskoj ploĉi
Granica identifikacije: 0,005 μg kalcijuma
Granično razblaženje: 1 : 100 000 000
2 Hg2+ + Sn2+ + 2Cl- → Hg2Cl2 + SnCl4
Sn2+ + Hg2Cl2 → 2 Hg + Sn4+ + 2Cl-
Dokazivanje ţiva(I,II)-jon
Postupak:
1 kap rastvora analize + 1 kap SnCl2 (5 %, sveţe pripremljen) + 1 kap
anilina (obezbeĊuje pH koji spreĉava identiĉnu reakciju sa
antimon(III)-jonima) → smeĎa ili crna mrlja Reakcija se
izvodi na filtar hartiji
Granica identifikacije: 1 μg žive
Granično razblaženje: 1 : 50 000

2/29/2012
38
Test redukcijom amonijum fosfomolibdata, (NH4)3PO4·12MoO3
Askorbinska kiselina (Vitamin C)
Postupak:
1 kap kiseline, neutralnog ili alkalnog rastvora analize se nanese
na reagens papir → plava ili zelena mrlja (u zavisnosti od
koliĉine askorbinske kiseline)
Reagens papir
Osušeni filtar papir impregniran sa amonijum fosfomolibdatom
Granica identifikacije: 0,1 μg askorbinske kiseline (u 0,01 mL)
- MASENA ANALIZA -

2/29/2012
39
Tipovi gravimetrijskih metoda:
1. GRAVIMETRIJSKE METODE TALOŽENJA
Ba2+ + SO4
2- ↔ BaSO4↓
m(BaSO4)
2. ELEKTROGRAVIMETRIJA
Pt anoda:
Pb2+
(aq) + 4H2O(l) ↔ PbO2(s) + H2(g) + 2H3O+
(aq)
3. GRAVIMETRIJSKE METODE ISPARAVANJA
a) Udaljava se samo ona supstanca koja se odreĊuje
Primer: OdreĎivanje sadrţaja vlage u uzorku
H2O(l) ↔ H2O(g)
b) Udaljavaju se sve komponente izuzev supstance koje se odreĊuju
Primer: OdreĎivanje sadrţaja pepela u uzorku
4. POSEBNA GRAVIMETRIJA
Primeri: OdreĎivanje rastvorenih čvrstih supstanci filtracijom
OdreĎivanje masti u hrani ekstrakcijom
 ODREĐIVANJE SADRŢAJA VODE U
UZORKU ili SUVE MATERIJE (SM)
UZORKA (uzorak bez vode)
 ODREĐIVANJE SADRŢAJA PEPELA U
UZORKU

2/29/2012
40
 BITNA (ESENCIJALNA) VODA
Kristalo hidrat t, oC gubitka vode
H2C2O4 x 2H2O 10 – 112
BaCl2 x 2H2O 115 – 125
CuSO4 x 5H2O 140 – 150
Na2CO3 x 10H2O 260 -280
Na2SO4 x 10H2O iznad 300
• KRISTALNA VODA
- voda koja ĉini sastavni deo strukture kristala supstance

2/29/2012
41
 BITNA (ESENCIJALNA) VODA
– nastaje kao proizvod razgradnje supstance na povišenoj
temperaturi
Ca(OH)2 → CaO + H2O
2 KHSO4 → K2S2O7 + H2O
t, oC
t, oC
• KONSTITUCIONA VODA
• ADSORBOVANA VODA, tzv. HIGROSKOPNA VODA (VLAGA) –
voda koja se zadrţava na površini ĉvrste supstance
Uklanjanje: Sušenje uzorka na 103 – 105oC
• SORBOVANA VODA – zadrţava se u meĊuprostorima
molekularne strukture koloidnih ĉvrstih supstanci (npr.
Hidrofilni koloidi)
Uklanjanje: Sušenje uzorka u sušnici sa vakuumom pri 70 –
100oC
• OKLUDOVANA VODA – voda koja zaostaje u mikroskopskim
dţepovima nepravilno smeštenim unutar ĉvrstih kristala
Uklanjanje: Sušenje uzorka na temperaturama znatno iznad
100oC
 NEBITNA VODA

2/29/2012
42
Značaj odreĊivanja vode odnosno suve materije (SM):
• od sadrţaja vode zavisi kvalitet proizvoda
• komercijalni razlozi, tj. mogućnost prerade proizvoda, jer je u
proizvodnji od koristi samo sadrţaj suve materije
• čuvanje proizvoda
• ispravnost proizvoda
• potrebna je i za preračunavanje ostalih analitičkih pokazatelja
na suvu materiju
 METODE SUŠENJEM
 Direktno odreĊivanje
• apsorpcija vode u pogodnom sredstvu za sušenje
(sredstvo za sušenje se meri pre i posle apsorpcije)
 Indirektno odreĊivanje - gubitak mase uzorka nakon:
• sušenja uzorka pod tačno definisanim uslovima – “metoda
u sušnici” – REFERENTNA (STANDARDNA) METODA
• izlaganja uzorka suvoj atmosferi (kao u eksikatoru)
 SELEKTIVNE METODE (hemijske metode)
 RUTINSKE METODE

2/29/2012
43
• REFERENTNA METODA (STANDARDNA METODA)
- ―Metoda u sušnici‖ (gravimetrijska metoda)
Princip odreĎivanja:
 gubitak mase uzorka nakon sušenja pod taĉno definisanim
uslovima (konstantna masa, temperatura, pritisak), npr.
zagrevanje uzorka u sušnici pri 103±2oC do konstantne mase
Napomena: Konstantna masa - razlika masa kod dva uzastopna merenja moţe
maksimalno iznositi ±0,2 mg
100% 
uzorkamasa
vodeisparenemasa
vode
  100..%% 
uzorkamasa
vodebezuzorkamasa
msmaterijesuve
Izraţavanje rezultata
% vode (vlage)
% suve materije, % s.m. (%SM)
• REFERENTNA METODA (STANDARDNA METODA)
- ―Metoda u sušnici‖ (gravimetrijska metoda)

2/29/2012
44
C5H5N · I2 + C5H5N · SO2 + C5H5N + H2O →
→ 2 C5N5N · HI + C5H5N · SO3
 SELEKTIVNE METODE
• Metoda po Karl-Fischeru
 RUTINSKE METODE
 Metoda sa NIR (Near Infrared Reflectance) analizatorom
 Metoda sa NIT (Near Infrared Transmission) analizatorom
Princip:
Sva jedinjenja sa permanentnim dipolom, tj. jedinjenja sa
C-H; O-H; N-H i C-O grupama imaju karakteristične
apsorpcione spektre u bliskoj infracrvenoj (IR) oblasti (0,8 –
2,5 μm)
 Metode pomoću vlagomera
• vlagomeri koji rade na bazi ubrzanog sušenja
 sa IR zracima ili
 mikrotalasima
• vlagomeri na bazi merenja dielektrične konstante

2/29/2012
45
– katjoni K, Na, Ca, Mg, Fe, Al, Zn i dr. u obliku hlorida,
sulfata, fosfata i silikata
PEPEO
– mineralne materije u supstanci (proizvodu, uzorku)
zaostale posle spaljivanja na visokim temperaturama
Sastav pepela

2/29/2012
46
Analizom pepela moţe da se:
• dokaţe prisustvo mineralnih materija u proizvodu,
osnovnim i pomoćnim sirovinama
• zaključi kakav je odnos i u kom obliku se nalaze pojedine
mineralne materije u proizvodu
• utvrdi kvalitet proizvoda, npr. sadrţaj pepela izraţen na
suvu materiju pomnoţen sa 1000 daje tip brašna – krupica
tipa ”400” sadrţi do 0,45% pepela.
 Elektriĉna peć, 300 – 1200oC
PosuĎe:
• Lončići za ţarenje (porcelanski, platinski i dr.)
• Porcelanski filtar lončići
Princip odreĎivanja sadrţaja pepela
 sagorevanje uzorka na temperaturama iznad 500oC (300oC)

2/29/2012
47
Izraţavanje sadrţaja pepela, P
• g/L
• maseni procenat, % (m/m), (izraz 1)
• maseni procenat na suvu materiju, % s.m. (izraz 2)
• maseni procenat, % (m/m)
 
m
a
P
100
%


gde je:
a – masa pepela u uzorku, g
m – masa uzorka, g
(1)

2/29/2012
48
• maseni procenat na suvu materiju, % s.m.
 
vm
a
P




100
100100
%
gde je:
a – masa pepela u uzorku, g
m – masa uzorka, g
v – sadrţaj vlage u uzorku, %
(2)
- MASENA ANALIZA -

2/29/2012
49
M + A MAĉrastvaranje
taloţenje
Metoda
Opseg
mol/L
Preciznost
%
Selektivnost Brzina Cena Primena
Gravimetrija 10-1 –1 0-2 0,1 Slabo-umereno Sporo Nisko N1
Titrimetrija 10-1 – 10-4 0,1 – 1 Slabo-umereno Umereno Nisko N, O2
Elektrogravimetrija,
kulometrija
10-1 – 10-4 0,01 – 2 Umereno Sporo-umereno Umereno N, O
Potenciometrija 10-1 – 10-6 2 Dobro Brzo Nisko N
Voltametrija 10-3 – 10-10 2 – 5 Dobro Umereno Umereno N, O
Spektrofotometrija 10-3 – 10-6 2 Dobro-umereno Brzo-umereno Nisko-umereno N, O
Fluorimetrija 10-6 – 10-9 2 – 5 Umereno Umereno Umereno O
Atomska
spektroskopija
10-3 – 10-9 2 – 10 Dobro Brzo Umereno-visoko N
Hromatografija 10-3 – 10-9 2 – 5 Dobro Brzo-umereno Umereno-visoko O, M3
Kinetiĉke metode 10-2 – 10-10 2 – 10 Dobro-umereno Brzo-umereno Umereno N, O, enzimi
Tabela 1. POREĐENJE RAZLIĈITIH ANALITIĈKIH METODA
1neorgansko, 2organsko, 3višekomponentno

2/29/2012
50
USLOVI za primenu neke hemijske reakcije u
gravimetrijskoj metodi taloţenja:
1. Rastvorljivost taloga treba da je što manja,
2. Talog ili merni oblik supstance treba da ima taĉno odreĊen i poznat
stehiometrijski sastav,
3. Dalja obrada taloga (ceĊenje, ispiranje, sušenje, ţarenje, merenje)
treba da bude jednostavna,
4. Taloţenje treba da bude selektivno, bez taloţenja pratećih
sastojaka,
5. Jedinjenje koje se meri ne sme da apsorbuje vlagu i CO2 iz
vazduha, da se ne razlaţe na svetlosti i oksidiše na vazduhu.
POSTUPCI u gravimetrijskoj analizi taloţenja, nakon
rastvaranja uzorka:
1. Pripremanje rastvora
2. Taloţenje
3. CeĎenje ili filtriranje
4. Ispiranje
5. Sušenje ili ţarenje
6. Merenje
7. Izračunavanje
v

2/29/2012
51
Opšte rastvorni Izuzeci
Jedinjenja Na+, K+,
NH4
+ Nema
F- Teško rastvorni: MgF2, CaF2, SrF2, BaF2,
PbF2,
Cl-
Teško rastvorni: AgCl, Hg2Cl2
Rastvoran u toploj vodi: PbCl2
Br-
Teško rastvorni: AgBr, Hg2Br2
Umereno rastvoran: HgBr2
I- Teško rastvorni: jodidi, većine teških metala
(Cu2I2, PbI2, Hg2I2...)
SO4
2-
Teško rastvorni: BaSO4, PbSO4, HgSO4
Umereno rastvorni: CaSO4, SrSO4, Ag2SO4
NO3
-, NO2
- Umereno rastvorni: AgNO2
ClO3
-
ClO4
- Umereno rastvoran: KClO4
CH3COO- Umereno rastvoran: CH3COOAg
Teško rastvorni Izuzeci
S2- Rastvorni: (NH4)2S, Na2S, K2S, MgS, CaS
Oksidi (O2-),
hidroksidi (OH-)
Rastvorni: Li2O*, LiOH, Na2O*, NaOH, K2O*,
KOH, BaO*, Ba(OH)2
Umereno rastvorni: CaO*, Ca(OH)2, SrO*,
Sr(OH)2
CO3
2-, PO4
3-, AsSO4
3-
Rastvorni: jedinjenja Na+, K+, NH4
+,
Umereno rastvoran: MgCO3
*Rastvorni uz izdvajanje toplote i graĊenje hidroksida
Rastvorne supstance: rastvorljivost u 100g vode 1g ili više
Slabo (umereno) rastvorne supstance – rastvorljivost u 100g vode 0,01 –
1g
Teško rastvorne supstance – rastvorljivost u 100g vode manja od 0,01g

2/29/2012
52
Taloţenje
– izdvajanje neke komponente iz rastvora u obliku teško (slabo)
rastvornog jedinjenja
Rastvaranje
– suprotan proces procesu taloţenja
M + A MAĉ
taloţenje
rastvaranje
RAVNOTEŢA SISTEMA RASTVOR/TALOG.
PROIZVOD RASTVORLJIVOSTI
U zasićenom rastvoru teško rastvornog jedinjenja
uspostavlja se ravnoteţa izmeĊu jona u rastvoru (teĉna
faza) i ĉvrste nerastvorne faze.
MAĉ ↔ M+ + A-
Konstanta ravnoteţe je PROIZVOD RASTVORLJIVOSTI –
proizvod koncentracija (aktivnosti) jona u zasićenom rastvoru teško
rastvornog jedinjenja na odreĎenoj temperaturi.
TERMODINAMIĈKI I KONCENTRACIONI PROIZVOD
RASTVORLJIVOSTI
 Termodinamiĉki proizvod rastvorljivosti, Pt
MA; Po
MA (zavisi od
temperature, t)
 Koncentracioni proizvod rastvorljivosti, PMA
(zavisi od temperature, t i jonske jačine rastvora, I)

2/29/2012
53

AM
aa , - aktivnost (aktivitet) jona u rastvoru
(1)
 Termodinamiĉki proizvod rastvorljivosti, Pt
MA; Po
MA
(zavisi od t)
TERMODINAMIĈKI PROIZVOD RASTVORLJIVOSTI
  AM
o
MA
t
MA aaPP
fca 
gde je:
c – analitiĉka koncentracija jona u rastvoru, mol/dm3 (mol/L)
f – faktor aktivnosti jona u rastvoru
KONCENTRACIONI PROIZVOD RASTVORLJIVOSTI
 Koncentracioni proizvod rastvorljivosti, PMA
(zavisi od t i I)
  AMMA ccP (2)

AM
cc , - koncentracija jona u rastvoru, moldm3 (mol/L)
I - jonska jaĉina rastvora, mol/L;


 
n
i
MM
zcI
1
2
2
1

2/29/2012
54
Kada se umesto aktivnosti jona u jednaĉinu 1 uvrste njihove ravnoteţne
koncentracije (mol/dm3), i faktori aktivnosti, , jer je
a = f · c:
  AAMM
t
MA fcfcP
dobija se:




AM
t
MA
AMMA
ff
P
ccP

AM
cic 
AM
fif
 (3)
(4)
Veza izmeĊu t
MAMA PiP
TERMODINAMIĈKI I KONCENTRACIONI PROIZVOD
RASTVORLJIVOSTI
FAKTORI KOJI UTIĈU NA RASTVORLJIVOST TALOGA
• Prisustvo zajedničkog jona
• Prisustvo stranog elektrolita
• Obrazovanje kompleksa
• Kiselost rastvora
• Oksido-redukcija
• Rastvarač
• Temperatura
• Vreme
• Veličina čestica

2/29/2012
55
• Temperatura – sa povišenjem temperature rastvorljivost većine
taloga se povećava
• Stvaranje kompleksa – povećava se rastvorljivost taloga
AgClĉ + 2NH3 ↔ [Ag(NH3)2]Cl
• Prisustvo zajedniĉkog jona – smanjuje se rastvorljivost taloga
• Prisustvo stranog jona – povećava se rastvorljivost taloga
• Kiselost rastvora (pH) – ima uticaja kod teško rastvornih
hidroksida i soli slabih kiselina (rastvorljivost taloga ĉiji je anjon
konjugovana baza neke slabe kiseline zavisi od koncentracije
hidronijum jona)
CaC2O4 + H3O+ ↔ Ca2+ + H2C2O4 + H2O
• Oksido-redukcija – povećava se rastvorljivost taloga
3CuS + 8H3O+ + 2NO3
- ↔ 3Cu2+ + 2NOg + 3Sĉ + 12H2O
• Rastvaraĉ - u nevodenim rastvaračima rastvorljivost taloga sa
preteţno jonskim karakterom veze je manja nego u vodi; talozi
koji sadrţe organski ligand velikih dimenzija bolje se
rastvaraju u malo polarnim organskim rastvaračima nego u
vodi
• Vreme – značajno je kod taloga koji “stare”. Stajanjem sa
matičnim rastvorom, rastvorljivost ovih taloga se smanjuje
• Veliĉina ĉestica – manje čestice taloga, rastvorljivost je veća

2/29/2012
56
UTICAJ ZAJEDNIĈKOG JONA NA RASTVORLJIVOST TALOGA
Ako se u zasićen rastvor teško rastvorene soli MA doda višak jona M+
ili A-
MAĉ ↔ M+ + A-
ravnoteţa će biti pomerena u levo, tj. u pravcu taloţenja MA.
dodatak M+ (M+ + A- ↔ MA)
dodatak A- (A- + M+ ↔ MA)

 
M
MA
AMA
c
P
cR

 
A
MA
MMA
c
P
cR
(1)
(2)
Uticaj (efekat) zajedniĉkog jona dovodi do smanjenja
rastvorljivosti taloga
Ako je M+ jon u višku, tada je rastvorljivost soli MA, RMA:
Ako je A- jon u višku, tada je rastvorljivost soli MA, RMA:

 1111 AMAM
Ako se u zasićen rastvor teško rastvornog jedinjenja MAĉ doda
elektrolit koji nema zajednički jon sa talogom, M1A1, povećava se
jonska jaĉina rastvora, I:
MAĉ ↔ M+ + A-
Tada su faktori aktivnosti jona taloga u rastvoru manji od jedinice,
tj:
1
M
f 1
A
f
UTICAJ STRANOG ELEKTROLITA (JONA) NA RASTVORLJIVOST TALOGA
SONI EFEKAT




  
2222
1111
2
1
AAMMAAMM
zczczczcI

2/29/2012
57




AM
t
MA
MAAM
,
MA
ff
P
PccR
MAAMMA PccR  
elektrolitu:
vodi:
Pri tome je:
Rastvorljivost taloga je veća u rastvorima elektrolita (R‗)
nego u ĉistoj vodi (R) - EFEKAT (UTICAJ) STRANOG
ELEKTROLITA (JONA) ili SONI EFEKAT
Rastvorljivost taloga je tada u:
RR ,
UTICAJ STRANOG ELEKTROLITA (JONA) NA RASTVORLJIVOST TALOGA
SONI EFEKAT
 
    3510
10
/1033,11078,1
1078,1
dmmolAgClPccAgClR
AgClP
ClAg





  ClAg
cc
Kvantitativno taloţenje jona
cj ≤ 10-6 mol/dm3 (mol/L)
Primer: Taloţenje jona srebra iz rastvora hloridnim jonom ili obrnuto
tj.
> 10-6 mol/dm3
m(Ag+) = R(AgCl) · A(Ag) = 1,33·10-5 ·107,87 = 0,00133 g/dm3
ili
m(Cl-) = R(AgCl) · A(Cl) = 1,33·10-5 · 35,45 = 0,00047 g/dm3

2/29/2012
58
Pri kvantitativnom taloţenju treba da je:
c(Ag+) < 10-6 mol/dm3
ili
c(Cl-) < 10-6 mol/dm3
odnosno
m(Ag+) = 10-6 · 107,87 = 0,000108 g/dm3
m(Cl-) = 10-6 · 35,45 = 0,000035 g/dm3
Da bi se postiglo da bude
c(Ag+) < 10-6 mol/dm3 dodaje se Cl- u višku
Ili
c(Cl-) < 10-6 mol/dm3 dodaje se Ag+ u višku
Kvantitativno taloţenje jona
cj ≤ 10-6 mol/dm3 (mol/L)
Najvaţniji faktori koji utiĉu na potpunost taloţenja, tj.
kvantitativno taloţenje:
 Koncentracija jona koji se taloţi
 Veličina proizvoda rastvorljivosti teško rastvornog jedinjenja
 Temperatura rastvora
 Rastvarač u kome se taloţi
 Vrednost pH rastvora
FAKTORI KOJI UTIĈU NA KVANTITATIVNO
TALOŢENJE

2/29/2012
59
,,,

 AM
ccP
,
A
,
M
c,c 

AM
c,c
Ako je P´ > P pada talog
P´ < P ne pada talog
P´ - proizvod koncentracija jona u rastvoru
- koncentracije jona u rastvoru
FAKTORI KOJI UTIĈU NA KVANTITATIVNO TALOŢENJE
1. KONCENTRACIJA JONA
  AMMA ccP
PMA - proizvod rastvorljivosti MA
- koncentracije jona u zasićenom rastvoru MA, mol/L
Primer:
Da li će se taloţiti AgCl (P(AgCl)=1,78 . 10-10) kada se pomešaju
jednake zapremine rastvora AgNO3 koncentracije 0,001 mol/dm3 i KCl
koncentracije 0,01 mol/dm3?
Nakon mešanja ukupna zapremina rastvora je Vu=2V, jer je
V(AgNO3) =V(KCl), pa su koncentracije jona u rastvoru tada jednake:
 
 
  10
6,,,
3,,
3
3
,,
1078,1)Cl(c)Ag(cAgClP
105,2005,00005,0)Cl(c)Ag(cP
dm/mol005,0
V2
V01,0
KClc)Cl(c
dm/mol0005,0
V2
V001,0
AgNOc)Ag(c












P´ > P taloţiće se AgCl
1. KONCENTRACIJA JONA

2/29/2012
60
381616
371313
351010
dm/mol1022,11050,1)AgI(R1050,1)AgI(P
dm/mol1077,81070,7)AgBr(R1070,7)AgBr(P
dm/mol1033,11078,1)AgCl(R1078,1)AgCl(P






Što je P manje lakše nastaje talog i taloţenje je potpunije
P(AgI) < P(AgBr) < P(AgCl) i R(AgI) < R(AgBr) < R(AgCl)
AgI će se prvi taloţiti i najmanje će I- ostati u rastvoru
2. VELIĈINA PROIZVODA RASTVORLJIVOSTI
Primer:
FRAKCIONO TALOŢENJE – taloţenje na osnovu razlike proizvoda
rastvorljivosti:
 taloţenje jona razliĉitih metala, tj. razliĉitih katjona istim
anjonom (npr. taloţenje katjona II analitiĉke grupe jonom S2-)
 taloţenje razliĉitih anjona istim jonom metala, tj. istim
katjonom (npr. taloţenje jona halogenida jonima Ag+)
2. VELIĈINA PROIZVODA RASTVORLJIVOSTI
FRAKCIONO TALOŢENJE

2/29/2012
61
3. TEMPERATURA RASTVORA
Temperatura (oC)
Rastvorljivost(g/l)
Slika 1. Zavisnost rastvorljivosti nekih jedinjenja od temperature
Rastvorljivost u vodi slabo rastvornih jedinjenja opada
dodatkom organskog rastvaraĉa (alkohola, acetona i dr.)
Primer:
Rastvorljivost CaSO4 kao funkcija koncentracije etanola
Koncentracija etanola
% maseni
Rastvorljivost CaSO4
gCaSO4/100g rastvaraĉa
0 0,208
6,2 0,100
13,6 0,044
23,8 0,014
33,0 0,0052
41,0 0,0029
4. UTICAJ RASTVARAĈA

2/29/2012
62
5. UTICAJ pH NA TALOŢENJE
pH utiĉe na taloţenje:
• slabo rastvornih hidroksida i
• soli slabih kiselina
)rastvoruuc( M 
)dm/mol10c( 36
M


 Da li će do taloţenja doći (P´ > P)
 Kada će taloţenje poĉeti
 kada će taloţenje biti potpuno, tj. kvantitativno
 KRISTALNI talog (Slika 2)
 KOLOIDNI talog (Slika 3)
Slika 2. Kristalni talog
Shematski model AgCl
Slika 3. Shematski model strukture koloidne
ĉestice AgCl taloţene iz rastvora AgNO3
rastvorom NaCl
Ag+ na površiniopkoljen sa 4 Cl-
Ag+ u unutrašnjosti
opkoljen sa 6 Cl-
OBLICI taloga:

2/29/2012
63
KRISTALNI TALOG
Ag+ na površiniopkoljen sa 4 Cl-
Ag+ u unutrašnjosti
opkoljen sa 6 Cl-
OSOBINE kristalnih taloga:
• Veliĉina ĉestica 5-40µm,
• Kristalna struktura,
• Lako se filtriraju,
• Mala sposobnost adsorpcije stranih jona,
• Lako se ispiraju.
Slika 2. Kristalni talog - Shematski model AgCl
     
 3
x
3m xNONOxnnAgAgCl 
mAgCl → (AgCl)m = jezgro (nukleus)
jezgro Adsorpcioni sloj Difuzni sloj
jezgro + adsorpcioni sloj = koloidna čestica (granula)
granula + difuzni sloj = micela
KOLOIDNI TALOG
Slika 3. Shematski model strukture koloidne
ĉestice AgCl taloţene iz rastvora AgNO3
rastvorom NaCl

2/29/2012
64
OSOBINE koloidnog taloga:
• Amorfan,
• Porozan, sa velikom specifiĉnom površinom (površina po
jedinici mase),
• U velikoj meri oneĉišćen razliĉitim jonima.
Slika 4. Koagulisani koloid
(Treba uoĉiti da je unutrašnja površina izloţena rastvaraĉu velika)
KOLOIDNI TALOG
VELIĈINA ĈESTICA TALOGA zavisi od:
• Prirode supstance koja se taloţi,
• Koncentracije reaktanata,
• Brzine kojom se mešaju reaktanti, tj. brzine taloţenja,
• Temperature,
• Rastvorljivosti nastalog taloga.

2/29/2012
65
Slika 4. Shematski prikaz nastanka adsorpcionih sila na površini jonskog
kristala
ONEĈIŠĆENJE TALOGA
I KOPRECIPITACIJA ili SATALOŢENJE
- taloţenje neĉistoća u toku taloţenja primarnog taloga
II POSTPRECIPITACIJA ili NAKNADNO TALOŢENJE - nakon
izdvajanja taloga
- Postepeno taloţenje neĉistoća iz rastvora nakon što je istaloţen
primarni talog
I KOPRECIPITACIJA ili SATALOŢENJE
II POSTPRECIPITACIJA ili NAKNADNO TALOŢENJE

2/29/2012
66
• INKLUZIJA (graĊenje ĉvrstih rastvora ili mešovitih kristala) –
koprecipitacija neĉistoća u kojoj strani jon zauzima mesto u
kristalnoj rešetki taloga (Slika 5a).
• OKLUZIJA – koprecipitacija neĉistoća koje su zahvaćene unutar
taloga pri njegovom graĊenju.
- Adsorptivna okluzija (Slika 5a)
- Mehanička okluzija (Slika 5b)
• POVRŠINSKA ADSORPCIJA (Slika 5c)
I KOPRECIPITACIJA (SATALOŢENJE)
Slika 5. Primeri koprecipitacije
(a) Shematski prikaz hemijski adsorbovane neĉistoće (inkluzija) ili fiziĉki adsorbovane neĉistoće
(adsorptivna okluzija) u kristalnoj rešetki (C i A su par katjon-anjon analita i taloga, M je neĉistoća)
(b) Shematski prikaz mehaniĉke okluzije (zahvaćen rastvor)
(c) Shematski prikaz površinske adsorpcije
KOPRECIPITACIJA

2/29/2012
67
• Odgovarajućim izborom analitiĉkog postupka (prvo se taloţe
mikrokomponente),
• Podešavanjem uslova za taloţenje (npr. kod adsorpcione
koprecipitacije redosled dodavanja reagensa),
• Dodatkom većih koliĉina amonijumovih soli,
• Dodatkom kompleksirajućih agenasa, koji vezuju strane jone u
kompleks,
• Starenjem taloga (DIGESTIJA),
• Ponovljenim ili dvostrukim taloţenjem.
SMANJENJE ONEĈIŠĆENJA TALOGA
STARENJE TALOGA (DIGESTIJA ili OSTWALDOVO
SAZREVANJE TALOGA)
Slika 6. Ostwaldovo sazrevanje taloga
- Proces drţanja taloga sa njegovim matiĉnim rastvorom na sobnoj ili
povišenoj temperaturi
SMANJENJE ONEĈIŠĆENJA TALOGA

2/29/2012
68
- NH3 za taloţenje Al3+, Fe3+
- H2S za taloţenje Sb3+, As3+, Hg2+
- H2SO4 za taloţenje Ba2+, Pb2+, Sr2+
REAGENSI ZA TALOŢENJE
• Neorganski reagensi za taloţenje neorganskih katjona
- AgNO3 za taloţenje CN-, I-, Br-, Cl-
- BaCl2 za taloţenje SO4
2-
• Neorganski reagensi za taloţenje neorganskih anjona
- Dimetilglioksim za taloţenje Ni2+
- 8-hidroksihinolin (oksin) za taloţenje Al3+, Mg2+
- Urea za taloţenje OH-
- Sulfamidna kiselina za taloţenje SO4
2-
• Organski reagensi za taloţenje neorganskih jona
• Reagensi za taloţenje iz homogene sredine
REAGENSI ZA TALOŢENJE

2/29/2012
69
- Taloţenje iz razblaţenih rastvora pod tačno
odreĎenim eksperimentalnim uslovima
METODE TALOŢENJA
 Taloţenje iz razblaţenih rastvora po Winkleru
 Taloţenje iz homogene sredine (Homogeno taloţenje)
- Taloţni reagens se proizvodi u reakcionoj smeši
pomoću neke spore hemijske reakcije
- Taloţenje iz razblaţenih rastvora pod tačno odreĎenim
eksperimentalnim uslovima:
• Ispitivani rastvor razblaţen (koncentracija oko 0,01 mol/dm3,
• Koncentracija taloţnog sredstva 0,1 mol/dm3,
• Temperatura rastvora: temperatura ključanja,
• Intenzivno mešanje rastvora,
• Taloţno sredstvo se dodaje u kapima,
• Rastvor treba da sadrţi 1- 3% amonijum-hlorida (kada je
neophodno).
Primer: Taloţenje jona Ba2+ jonima SO4
2-
Ba2+ + SO4
2- ↔ BaSO4ĉ
c(Ba2+) = 0,01mol/dm3
c(SO4
2-) = 0,1 mol/dm3
METODE TALOŢENJA
 Taloţenje iz razblaţenih rastvora po Winkleru

2/29/2012
70
- Taloţni reagens se proizvodi u reakcionoj smeši pomoću neke
spore hemijske reakcije
Primer 1: Hidrolizom uree nastaju OH- joni
CO(NH2)2(aq) + H2O(l)  CO2(g) + 2NH3(aq)
NH3(aq) + H2O(l)  NH4
+
(aq) + OH-
(aq)
Primer 2: Hidrolizom sulfamidne kiseline nastaju SO4
2- joni
NH2SO3(aq) + 2H2O(l)  NH4
+
(aq) + H3O+
(aq) +SO4
2-
(aq)
Prednosti taloţenja iz homogene sredine (nema lokalnog presićenja):
• Krupnije ĉestice taloga,
• Ĉistiji talozi od taloga dobijenih direktnim dodavanjem
reagensa.
 Taloţenje iz homogene sredine (Homogeno taloţenje)
METODE TALOŢENJA
Slika 7. Taloţenje jona Fe(III) amonijakom (a) i
homogeno taloţenje pomoću uree (b)
(a) (b)
METODE TALOŢENJA

2/29/2012
71
OPŠTA PRAVILA ZA IZDVAJANJE TALOGA
• Taloţiti iz razblaţenih rastvora,
• Taloţiti pri maloj relativnoj presićenosti:
- Taloţiti na povišenoj temperaturi,
- Reagens dodavati kap po kap,
- Pri taloţenju neprekidno mešati,
• Ostaviti da talog stari, izuzev kod taloga kod kojih ovaj proces
ima negativan uticaj,
• Izvesti dvostruko taloţenje, ako se primese sa taloga ne mogu
ukloniti ispiranjem,
• Taloţenje izvoditi iz homogene sredine, ako je moguće.
• Crna (ili crvena) traka – krupne pore (brzo ceĊenje, grubi i
ţelatinozni talozi, npr. SiO2, Fe(OH)3).
• Bela (ili ţuta) traka – srednja gustina (umereno brzo
ceĊenje, srednje fini kristalni talozi, npr. PbSO4, CaC2O4).
• Plava (ili zelena) traka – najgušća (sporo ceĊenje, vrlo fini
kristalni talozi, npr. BaSO4).
 KVANTITATIVNA FILTAR HARTIJA (sagoreva »bez pepela«)

2/29/2012
72
Slika 8. Naĉin savijanja filtar hartije Slika 9 . Postupak ceĊenja taloga
 KVANTITATIVNA FILTAR HARTIJA (sagoreva »bez pepela«)
 FILTAR LONĈIĆI
Slika 11. Filter lonĉić- guĉ Slika 12. Filter nuĉ
• Porcelanski filtar lonĉići, oznake A1, A2, A3, A4 (manji broj-manji
preĉnik pora),
• Stakleni filtar lonĉići, oznake B-0, B-1, B-2, B-3, B-4, B-5 ili G1, G2,
G3, G4, G5 (veći broj-manji preĉnik pora).

2/29/2012
73
• Rastvori koji smanjuju rastvorljivost taloga (sadrţe zajedniĉki jon
sa talogom)
• Rastvori koji sprečavaju peptizaciju taloga (razblaţeni vodeni
rastvori amonijumovih soli, NH4NO3 i NH4Cl)
Peptizacija – vraćanje ĉestica u koloidno stanje
sol – disperzna faza čvrsta, disperzno sredstvo tečno
gel – polučvrst sol
• Rastvori koji sprečavaju hidrolizu (razblaţeni vodeni rastvori
kiselina ili baza, HCl, NH3)
• Voda
sol
koagulacija
peptizacija
gel + voda
Slika 12. Ispiranje taloga

2/29/2012
74
 Sobna temperatura (Hg2Cl2)
 Elektriĉna sušnica, 80 – 240oC (130oC: SrSO4, AgCl)
 Vakuum-eksikator (nakon pranja taloga alkoholom i etrom)
PosuĎe:
• Stakleni filtar lonĉići (Slike 11, 12)
5.1. SUŠENJE
5.2. ŢARENJE
 Elektriĉna peć, 300 – 1200oC
(800oC: 2Fe(OH)3  Fe2O3+3H2O)
PosuĎe:
• Lončići za ţarenje (porcelanski, platinski i dr.)
• Porcelanski filtar lončići
Slika 13. Lonĉić za ţarenje

2/29/2012
75
Analitičke vage
(Fine vage, minimum 4 decimale, relativna greška merenja 1x10-8 - 5x10-6)
Slika 14. Analitiĉka vaga
Shema gravimetrijskog odreĊivanja:
Ispitivano
jedinjenje
Taloţni agens Taloţni
oblik
T (oC)
Mereni
(merni) oblik
Za proraĉun je potrebno:
 masa merenog oblika jedinjenja, g
 masa uzorka za analizu, g ili
 titar rastvora, T (studentske veţbe), g/mL

2/29/2012
76
Primer:
Ispitivano jedinjenje: supstanca A
Mereni oblik taloga: MmAn
Masa merenog oblika taloga: m(MmAn)
Izraĉunati: a) masu supstance A
b) maseni udeo supstance A
c) zapreminu rastvora supstance A
fAMm
AMM
AMn
AMmAm nm
nm
nm  )(
)(1
)(
)()(
gde je f GRAVIMETRIJSKI FAKTOR, tj.:
)(
)(
nm AMM
AMn
f 
(1)
odakle je:
a) masa traţene supstance A, m(A):
IzmeĊu traţene supstance A i taloga MmAn postoje stehiometrijski
odnosi:
1M(MmAn) = n M(A)
odnosno
1M(MmAn) : n M(A) = m(MmAn) : m(A)

2/29/2012
77
b) Maseni udeo u % supstance A, ω(A)%
100
)(
)(
100
)(
)(
)%( 


uzorkam
fAMm
uzorkam
Am
A
nm
 (2)
Za izraĉunavanje zapremine rastvora neophodan je titar rastvora
supstance A:
 3
/
)(
)(
)( cmg
AV
Am
AT 
odakle je V(A) = m(A)/T(A) pa se korišćenjem izraza 1 dobija:
a
AT
fAMm
AV
nm



)(
)(
)(
a – alikvot (deo uzet za analizu iz ukupne zapremine rastvora, npr.
a = 250/50=5)
(3)
c) Zapremina ispitivanog rastvora spstance A, V(A)

2/29/2012
78
)AM(M
)A(Mn
f
nm

analit
mereni oblik taloga
TRAŢENA SUPSTANCA (ANALIT) MERENA SUPSTANCA f
BiCl3 Bi2O3
2M(BiCl3)
M(Bi2O3)
K3PO4 K2PtCl6
2M(K3PO4)
3M(K2PtCl6)
P2O5 Mg2P2O7
M(P2O5)
M(Mg2P2O7)
Mn2O3 Mn3O4
3M(Mn2O3)
2M(Mn3O4)
Pb3O4 PbO2
M(Pb3O4)
3M(PbO2)
Al2(SO4)3 BaSO4
M(Al2(SO4)3)
3M(BaSO4)
Al2(SO4)3 Al2O3
M(Al2(SO4)3)
M(Al2O3)
FeCl3 Fe2O3
2M(FeCl3)
M(Fe2O3)
K2SO4 x Al2(SO4)3 x 24H2O BaSO4
M(K2SO4 x Al2(SO4)3 x 24H2O)
4M(BaSO4)
Tabela 1. Primeri gravimetrijskih faktora
Tabela 2. Primeri gravimetrijskih analiza
Analizirana
supstanca
Oblik taloga Mereni oblik Smetnje
Fe
Fe(OH)3
Fe kupferat1
Fe2O3
Fe2O3
Mnogo. Al, Ti, Cr...
M4+
Al
Al(OH)3
Al(ox)3
2
Al2O3
Al(ox)3
Mnogo. Fe, Ti, Cr...
Mnogo. Mg ne smeta u kiselom rastvoru
Ca CaC2O4 CaCO3 ili CaO Svi metali izuzev alkalnih i Mg
Mg MgNH4PO4 Mg2P2O7 Svi metali izuzev alkalnih
Zn ZnNH4PO4 Zn2P2O7 Svi metali izuzev Mg
Ba BaCrO4 BaCrO4 Pb
SO4
2- BaSO4 BaSO4 NO3
-, PO4
3-, ClO3
-
Cl- AgCl AgCl Br-, I-, SCN-, CN-, S2-, S2O3
2-
Ag AgCl AgCl Hg(I)
PO4
3- MgNH4PO4 Mg2P2O7 MoO4
2-, C2O4
2-, K+
Ni Ni(DMG)2
3 Ni(DMG)2 Pd
1 GvoţĊe taloţeno kupferonom (amonijum nitrozofenil hidroksilamin)
2 ox = oksin (8-hidroksihinolin)
3 DMG = dimetilglioksim

2/29/2012
79
 nekom hemijskom reakcijom ako pri rastvaranju:
1. gradi se:
• Slabo disocirano jedinjenje
Al(OH)3ĉ + 3H3O+ ↔ 6H2O + Al3+
• Lako isparljivo jedinjenje
MnSĉ + 2H3O+ ↔ Mn2+ + H2S↑ + 2H2O
• Nestabilno jedinjenje
BaCO3ĉ +2H3O+ ↔ H2CO3 + Ba2+
CO2↑ + H2O
2. nastaje kompleksno jedinjenje:
AgClĉ ↔ Ag+ + Cl-
2NH3↓↑
[Ag(NH3)2]+
3. dolazi do oksido-redukcione reakcije, tj. do promene
oksidacionog stanja jednog od jona taloga:
3PbSĉ + 8H3O+ + 2NO3
- → 3Pb2- + 2NO↑ +3S↓ +12H2O
Teško rastvorna jedinjenja u vodi mogu se rastvoriti:
Primer:
CaSO4ĉ + Na2CO3 → CaCO3ĉ + Na2SO4
CaCO3 + H3O+ ↔ H2CO3 + Ca2+ + H2O
P(CaSO4) = 9,10·10-6 > P(CaCO3) = 4,80·10-9
 PrevoĊenjem jedne slabo rastvorne soli u drugu koja se
lako rastvara kiselinama

2/29/2012
80
(1)
(2)
RASTVARANJE SULFATA
BaSO4 se ne moţe prevesti u BaCO3 jer je:
P(BaSO4) = 1,08·10-10 < P(BaCO3) = 8,10·10-9
MeĎutim:
H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4
- (potpuna disocijacija, K1 = 1·103)
HSO4
- + H2O ↔ H3O+ + SO4
2- (nepotpuna disocijacija, K2 = 1,2·10-2)
Pošto su SO4
2- joni skloni da se jedine sa H3O+ jonima (reakcija 2), to
će
rastvorljivost sulfata biti veća u kiselijim rastvorima.
 građenje slabog elektrolita
Fe(OH)3ĉ + 3H3O+ (HNO3) ↔ Fe3+ + 6H2O
 u KISELINAMA
 u BAZAMA
 građenje kompleksnih jedinjenja
a. NH3
Cd(OH)2ĉ + 4NH3 ↔ [Cd(NH3)4]2+ + 2OH-
a. jakoj bazi
Al(OH)3ĉ + OH- (NaOH) ↔ [Al(OH)4]-
 u AMONIJUMOVIM SOLIMA
 građenje slabih elektrolita
Mg(OH)2ĉ + 2NH4
+ (NH4Cl) ↔ Mg2+ + 2NH3 + 2H2O

2/29/2012
81
 u KISELINAMA
a. Građenje slabog elektrolita
CaF2 + 2H3O+ (H2SO4) ↔ Ca2+ + 2HF + 2H2O
CaC2O4 + 2H3O+ (HCl, HNO3) ↔ Ca2+ + H2C2O4 + 2H2O
b. Građenje lako isparljivog jedinjenja
MnSĉ + 2H3O+ (HCl) ↔Mn2+ + H2S(g) + 2H2O
c. Građenje nestabilnog jedinjenja
BaCO3ĉ + 2H3O+ (HCl; CH3COOH) ↔ Ba2+ + H2O + CO2 + 2H2O
d. Oksido-redukcija
Bi2S3ĉ + 8H3O+ + 2NO3
- ↔ 2Bi3+ + 3Sĉ + 2NOg + 12H2O
H2CO3
I. SOLI SLABIH KISELINA
Građenje kompleksnih jedinjenja
CH3COOAg + 2NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+ + CH3COO-
a. Građenje kompleksnih jedinjenja
AgCNĉ + 2CN- (KCN) ↔ [Ag(CN)2]-
SnS2ĉ + S2- ((NH4)2S) ↔ [SnS3]2-
b. Građenje lako isparljivog jedinjenja
BaCO3ĉ + NH4
+ (NH4Cl) ↔ NH3g + HCO3
- + Ba2+
I. SOLI SLABIH KISELINA
 u BAZAMA
 u SOLIMA

2/29/2012
82
II. SOLI JAKIH KISELINA
 Građenje kompleksnih jedinjenja
 u KISELINAMA
PbCl2ĉ + 2Cl- (HCl) ↔ [PbCl4]2-
 u BAZAMA
AgClĉ + 2NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+ + Cl-
 u SOLIMA
AgIĉ + 2CN- (KCN) ↔ [Ag(CN)2]- + I-
HgI2 + 2I- (KI) ↔ [HgI4]2-
 Proizvod rastvorljivosti jedinjenja koje se taloţi treba da ima što manju
vrednost, odnosno rastvorljivost taloga treba da je dovoljno mala, jer u
protivnom taloţenje nije kvantitativno,
 Analizirana supstanca mora kvantitativno da se staloţi i kada se
standardni rastvor dodaje u ekvivalentnoj koliĉini,
 Taĉno definisan sastav taloga,
 Dovoljno brza reakcija, bez sporednih reakcija,
 Mogućnost odreĊivanja završne taĉke titracije (ZTT).
Uslovi primene reakcija taloţenja u kvantitativnoj analizi:

2/29/2012
83
• Argentometrija (titrant AgNO3)
• Merkurometrija (titrant Hg(I))
• Merkurimetrija (titrant Hg(II)),
• Tiocijanometrija (titrant SCN-), itd.
Podela metoda
 PREMA TITRACIONOM SREDSTVU
TITRANT AgNO3
● METODE BEZ UPOTREBE INDIKATORA
● METODE SA UPOTREBOM INDIKATORA
Podela argentometrije prema naĉinu odreĊivanja TE (ZTT)

2/29/2012
84
1. GEJ LISAKOVA (Gay-Lussac) METODA
2. METODA PO LIBIGU (Liebig)
1. METODA PO MORU (Mohr) – direktna titracija
2. METODA PO FOLHARDU (Volhard) – indirektna titracija
3. METODA PO FAJANSU (Fajans) – direktna titracija
1. GEJ LISAKOVA (Gay-Lussac) METODA
do TE: Ag+ + Cl- ↔ AgCl↓
ZTT: prestanak zamućenja
2. METODA PO LIBIGU (Liebig)
do TE: 2CN- + Ag+ ↔ [Ag(CN)2]-
posle TE: [Ag(CN)2]- + Ag+ ↔ 2AgCN↓
ZTT: zamućenje rastvora od izdvojenog AgCN
beo
beo

2/29/2012
85
Indikator: CrO4
2- (K2CrO4)
Reakcija titracije: X- + Ag+ ↔ AgX↓
(Cl-, Br-)
Reakcija ZTT: CrO4
2- + 2Ag+↔ Ag2CrO4↓
ţuto crven
1. METODA PO MORU (Mohr) – direktna titracija
Indikator: Fe3+ (FeNH4(SO4)2 x 12H2O)
Reakcija titracije: X- + Ag+ ↔ AgX↓ + Ag+ (višak)
Reakcija retitracije: Ag+ (višak) + SCN- ↔ AgSCN↓
Reakcija ZTT: Fe3+ + SCN- ↔ [FeSCN]2+
(Cl-, Br-, I-, SCN-)
beo
crveno
2. METODA PO FOLHARDU (Volhard) – indirektna
titracija

2/29/2012
86
Indikator: ADSORPCIONI INDIKATORI (In-, InH+)
Reakcija titracije: X- + Ag+ ↔ AgX↓
Reakcija ZTT: AgX↓ + Ag+ + In- ↔ (AgX)Ag+In-↓
(Cl-, Br-, I-)
3. METODA PO FAJANSU (Fajans) – direktna titracija
Adsorpcioni indikatori su organske boje koje daju:
● ANJON (In- ili R-): eozin, fluoroscein, bengalsko crveno
HIn + H2O ↔ H3O+ + In- (HR + H2O ↔ H3O+ + R-)
● KATJON (InH+ ili R+): rodamin B
In + H2O ↔ InH+ + OH- (R + H2O ↔ RH+ + OH-)

2/29/2012
87
Indikatorska reakcija: na površini taloga usled adsorpcije
AgX↓ + Ag+ + In- ↔ (AgX)Ag+In-↓
Uslov primene adsorpcionih indikatora:
 slabija adsorpcija indikatora na talog od jona koji se
odreĊuje
fluorescein < Cl- < eozin < Br- < SCN- < belgansko crveno < I-
 najjaĉu adsorpcionu moć ima I-
 uz fluorescein se mogu titrisati Cl-, Br-, I-
 uz eozin se mogu titrisati Br-, I-, a ne moţe Cl-
 uz bengalsko crveno se moţe titrisati samo I-
Porast adsorpcione moći adsorpcionih indikatora u
poreĊenju sa moći adsorpcije jona halogenida:

2/29/2012
88
Indikator Titracija Rastvor
Fluorescein Cl- sa Ag+ pH 7 – 8
Dihlorfluorescein Cl- sa Ag+ pH 4
Bromkrezol zeleno SCN- sa Ag+ pH 4 – 8
Eozin Br-, I-, Cl- sa Ag+ pH 2
Metil violet Ag+ sa Cl- Kiseo rastvor
Rodamin 6G Ag+ sa Br- HNO3 (≤0,3 mol/dm3)
Torin SO4
2- sa Ba2+ pH 1,5 – 3,5
Bromfenol plavo Hg2+ sa Cl- 0,1 mol/dm3 rastvor
Ortohrom T Pb2+ sa CrO4
2- Neutralan; 0,02 mol/dm3
Tabela 2. Adsorpcioni indikatori
Analit Titranta ZTT
AsO4
3- AgNO3, KSCN Folhard
Br-
AgNO3
AgNO3, KSCN
Mor ili Fajans
Folhard
Cl-
AgNO3
AgNO3, KSCN
Mor ili Fajans
Folhard
CO3
C2O4
CrO4
I-
AgNO3
AgNO3, KSCN
Fajans
Folhard
PO4
S2- AgNO3, KSCN Folhard
SCN- AgNO3, KSCN Folhard
Tabela 1. Reprezentativni primeri argentometrijskih titracija
a Kada su navedena dva reagensa, analiza se izvodi retitracijom

2/29/2012
89
PRINCIP ODREĐIVANJA
Postupak: DIREKTNA TITRACIJA
Titrant: AgNO3
Indikator: K2CrO4
Sredina: pH 6,5 – 10 (optimum pH 8)
Reakcija titracije Cl- + Ag+ ↔ AgCl↓
n(Cl-) = n(AgNO3)
Reakcija ZTT CrO4
2- + 2Ag+ ↔ Ag2CrO4↓
crven
beo
P(AgCl) = [Ag+][Cl-] = 1,78 x 10-10
R(AgCl) = 3510
/1033,11078,1 dmmol

P(Ag2CrO4) = [Ag+]2[CrO4
2-] = 9 x 10-12
R(Ag2CrO4) = 343
12
/1031,1
4
109
dmmol



 
 
85,9
1033,1
1031,1
5
4
42



 

AgClR
CrOAgR
 R(Ag2CrO4) > R(AgCl)

2/29/2012
90
Da bi došlo do taloţenja Ag2CrO4 u TE kada je:
      3510
/1033,11078,1 dmmolAgClPClAg 

[CrO4
2-] bi morala biti:
   
 
3
/1009,5
1033,1
109 2
5
12
2
422
4 dmmol
Ag
CrOAgP
CrO 








Intenzivno ţuta boja
U praksi je [CrO4
2-] ~ 0,002-0.005 mol/dm3
 
 
 
35
3
12
2
4
42
/1024,4
105
109
dmmol
CrO
CrOAgP
Ag 








 pH < 6,5 2CrO4
2- + 2H3O+ ↔ Cr2O7
2- + 3H2O
 pH > 10 2Ag+ + 2OH- ↔ 2AgOH ↔ Ag2O + H2O
Tada je [Ag+] pri kojoj dolazi do taloţenja Ag2CrO4 jednaka:
Smetnje pri odreĊivanju hlorida po Moru
 Anjoni koji sa Ag+ jonima stvaraju teško rastvorne
taloge (npr. CO3
2-, S2-, SO3
2-, PO4
3-, AsO4
3-, CrO4
2-,
itd.),
 Katjoni koji sa CrO4
2- jonima stvaraju teško
rastvorne taloge (npr. Pb2+, Ba2+, itd.).

2/29/2012
91
NAPOMENE
 Br- joni mogu se odreĊivati metodom po Moru
 J- joni ne mogu se odreĊivati metodom po Moru
P(AgI) = 1,50 · 10-16
        3816
/1022,11050,1 dmmolAgIPAgIRIAg 

Za poĉetak taloţenja Ag2CrO4 iz rastvora u kome je [CrO4
2-] = 5·10-3 mol/dm3 potrebna je:
 
 
 
35
3
12
2
4
42
/1024,4
105
109
dmmol
CrO
CrOAgP
Ag 








 
 
41,3475
1022,1
1024,4
8
5
42








AgI
CrOAg
Ag
Ag
Dakle, [Ag+] je oko 3500 puta veća od one u taĉki ekvivalencije.
PRINCIP ODRERĐIVANJA
Postupak: INDIREKTNA TITRACIJA
Titranti: AgNO3, NH4SCN (KSCN)
Indikator: Fe3+ (FeNH4(SO4)2 x 12H2O)
Sredina: KISELA ([H3O+] > 1 mol/dm3, spreĉava se
hidroliza Fe3+)

2/29/2012
92
Reakcija titracije Cl- + Ag+ ↔ AgCl↓ + Ag+(višak)
n(Cl-) = n(Ag+)utrošeno = n(Ag+)ukupno – n(Ag+)višak
Reakcija retitracije Ag+(višak) + SCN- ↔ AgSCN↓
n(Ag+)višak = n(SCN-)
Reakcija ZTT Fe3+ + SCN- ↔ [FeSCN]2+
Kada je [[FeSCN]2+] ~ 6,4 x 10-6 mol/dm3, vidi se crvena
boja.
beo
beo
crveno
Polazeći od uslova u TE:
[SCN-] = [Ag+] =
potrebna koncentracija jona Fe3+, [Fe3+] je:
  3612
/1005,1101,1 dmmolAgSCNP 

 
  
     
200
101,05Fe
106,4
SCNFe
FeSCN
K
63
6
3
2
FeSCN 2 








  33
/032,0 dmmolFe 
↓
intenzivna ţuta boja
U praksi se koristi [Fe3+] ~ 0,015 mol/dm3

2/29/2012
93
Napomena:
 Pošto je
R(AgCl) = 1,33 x 10-5 mol/dm3 > R(AgSCN) = 1,05 x 10-6
mol/dm3
talog AgCl se mora odvojiti ili inaktivirati (C6H5NO2,
CCl4, CHCl3):
AgCl↓ + SCN- ↔ AgSCN↓ + Cl-
 Cl- jon se moţe odrediti u prisustvu PO4
3-, C2O4
2-, CO3
2-,
AsO4
3-
Postupak: DIREKTNA TITRACIJA
Titrant: AgNO3
Indikator: FLUORESCEIN ili DIHLORFLUORESCEIN (Cl-)
EOZIN (I-)
Sredina: pH 7- 8 (fluorescein); pH 4 (dihlorfluorescein)
pH > 3 (eozin)

2/29/2012
94
Reakcija titracije Cl- + Ag+ ↔ AgCl↓
n(Cl-) = n(Ag+)
ili
I- + Ag+ ↔ AgI↓
n(I-) = n(Ag+)
Reakcija ZTT AgCl↓ + Ag+ + In- ↔ (AgCl)Ag+In-↓
ili
AgI↓ + Ag+ + In- ↔ (AgI)Ag+In-↓
Tok titracije
Pre TE [Cl-] > [Ag+], (AgCl)Cl- ili [I-] > [Ag+], (AgI)I-
u TE [Cl- ] = [Ag+], AgCl ili [I-] = [Ag+], AgI
u ZTT [Cl-] < [Ag+], (AgCl)Ag+In- ili [I-] < [Ag+], (AgI)Ag+In-
(AgCl)Cl- (AgCl)Ag+In-

2/29/2012
95
a) b) c) d)
Argentometrijsko odreĎivanje hlorida po Fajansu
a) Vodeni rastvor Cl- sa indikatorom 2,7-dihlorfluoresceinom; b) isto kao pod a) + 1mL 0,10 M Ag+
(nema taloga); c) isto kao pod a) + AgCl sa viškom Cl-; d) isto kao pod a) + AgCl sa malim viškom Ag+
a) b) c) d)
c) Talog AgCl koagulisan, boja je ostala u rastvoru; d) talog AgCl je koagulisan, boja je na
koagulisanom talogu a rastvor iznad taloga je bistar
- ZAPREMINSKA ANALIZA -
Merenje zapremine standardnog rastvora
(rastvor poznate koncentracije) koja se
utroši u reakciji sa analitom

2/29/2012
96
Ispitivana supstanca + standardni rastvor reagensa  proizvodi
titrand titrant T
analit A titrator
Shema volumetrijskog odreĊivanja:
TAČKA EKVIVALENCIJE (TE) - trenutak kada se izjednaĉe
koliĉine supstance standardnog rastvora reagensa, tj.
titranta (T) i ispitivane supstance, tj, analita (A).
ZAVRŠNA TAČKA TITRACIJE (ZTT) – trenutak kada se boja
indikatora promeni kada se vizuelno odreĊuje TE.
TE (ZTT) je:
       TcTVTnAn  (1)
TE (ZTT) je:
gde je:
n - koliĉina supstance, mol
V(T) - zapremina standardnog rastvora reagensa, tj.
titranta, dm3 (L)
c(T) - koncentracija titranta, mol/dm3 (mol/L)
ili    
   
1000
TcTV
TnAn


V(T) – zapremina standardnog rastvora reagensa, tj.
titranta, cm3 (mL)
(1)
(1a)
       TcTVTnAn 

2/29/2012
97
TAČKA EKVIVALENCIJE (TE) - trenutak kada se izjednaĉe
koliĉine supstance standardnog rastvora reagensa, tj.
titranta (T) i ispitivane supstance, tj, analita (A).
   
 TEV
TEVZTTV
titracijegreškalativna

Re (2)
RELATIVNA GREŠKA TITRACIJE
gde je:
V(ZTT) – zapremina titranta u ZTT,
V(TE) – zapremina titranta u TE.
ZAVRŠNA TAČKA TITRACIJE (ZTT) – trenutak kada se boja
indikatora promeni kada se vizuelno odreĊuje TE.
 boja (titranta, analita, hemijskog indikatora),
 mutnoća (nastajanje ili nestajanje taloga),
 provodljivost,
 indeks refrakcije,
 temperatura,
 promena potencijala izmeĎu dve pogodne elektrode,
 električna struja koja uz odreĎene uslove teče kroz rastvor, itd.
Promene u TE (ZTT):

2/29/2012
98
 INSTRUMENTALNE METODE (potenciometrija,
amperometrija i dr.),
 INDIKATORI (I), tj. vizuelno (promena boje,
nastajanje taloga i sl.).
 reagens koji izaziva vidljivu promenu u
blizini TE,
 titrant, tzv. samoindikacija.
OdreĊivanje TE (ZTT)
 reakcija treba da je brza i kvantitativna,
 ispitivana supstanca i titrant treba da reaguju
stehiometrijski,
 ispitivana supstanca i titrant ne smeju stupati u
sporedne reakcije,
 mora postojati mogućnost odreĎivanja TE (ZTT).
Uslovi za izvoĊenje volumetrijske analize:

2/29/2012
99
1. PRIMARNI STANDARDNI RASTVORI
- Rastvori pripremljeni taĉnim odmeravanjem odreĊene
mase primarne supstance
Primarna supstanca ili primarni standard:
 hemijski čista supstanca (min. 99,98% supstance),
 tačno definisan hemijski sastav,
 stajanjem se ne menja ni u čvrstom stanju, ni u rastvoru,
 nije podloţna uticaju vlage, CO2 i kiseonika iz vazduha,
 ima veliku molarnu masu.
2. SEKUNDARNI STANDARDNI RASTVORI
- Rastvori koji se standardizuju nakon pripremanja
Standardizacija:
 metodom alikvota rastvora (taĉno odmerena zapremina
primarnog standardnog rastvora se titriše rastvorom koji se
standardizuje),
 metodom odvojenih proba (taĉno odmerena masa primarne
supstance se titriše rastvorom koji se standardizuje).
3. KOMERCIJALNI STANDARDNI RASTVORI -
Titrival, Fiksanal, Titrisol i dr.

2/29/2012
100
Postupak dodavanja standardnog rastvora reagensa
(titranta) u rastvor ispitivane supstance (analita)
Slika 1. Titracija
 direktna titracija - ispitivana supstanca se titriše
standardnim rastvorom,
 povratna titracija (retitracija) – standardni rastvor se
dodaje u višku i višak titriše odgovarajućim
standardni rastvorom,
 titracija istiskivanja (zamena jona),
 obrnuta (inverzna) titracija - taĉno odmerena
zapremina standardnog rastvora se titriše
rastvorom ispitivane supstance.
TEHNIKE VOLUMETRIJSKIH ODREĐIVANJA

2/29/2012
101
1. KISELINSKO-BAZNE TITRACIJE (ACIDI-ALKALIMETRIJA)
ili METODE NEUTRALIZACIJE – reakcije baza i kiselina:
H3O+ + OH-  2H2O
a) Alkalimetrija (Titrant – standardni rastvor jake baze;
T = NaOH, KOH)
b) Acidimetrija (Titrant – standardni rastvor jake
kiseline; T = HCl, H2SO4)
Prema vrsti hemijske reakcije izmeĊu
ispitivane supstance i standardnog rastvora:
2. TALOŢNE TITRACIJE – reakcije stvaranja taloga:
Cl- + Ag+  AgCl
T = AgNO3
beo
Prema vrsti hemijske reakcije izmeĊu ispitivane
supstance i standardnog rastvora:
(najznaĉajnija titracija sa AgNO3 – ARGENTOMETRIJA):

2/29/2012
102
3. KOMPLEKSOMETRIJSKE TITRACIJE – reakcije graĊenja
kompleksa
(najznaĉajnija titracija sa EDTA – HELATOMETRIJA):
Mn+ + Y4-  MY(n—4)+
T = EDTA (Y4-)
4. OKSIDACIONO-REDUKCIONE (REDOKS) TITRACIJE-
reakcije razmene elektrona:
a) Metode oksidacije – titrant oksidaciono sredstvo
5Fe2+ + MnO4
- + 8H3O+  5Fe3+ + Mn2+ + 12H2O
T = KMnO4
b) Metode redukcije – titrant redukciono sredstvo
I2 + 2S2O3
2-  2I- + S4O6
2-
T = Na2S2O3

2/29/2012
103
Prema vrstama hemijskih reakcija u kojima se primenjuju:
pH > 7
pH < 7
HI + H O H O + I2 3
+ -
boja 1 boja 2
1. KISELINSKO-BAZNI INDIKATORI u kiselinsko-baznim
titracijama
Promena boje zavisi od koncentracije H3O+ jona, tj. od
vrednosti pH rastvora:
2. Kod taloţnih titracija, npr. u argentometriji:
a) indikatori koji grade obojen talog sa titrantom:
CrO4
2- + 2Ag+  Ag2CrO4
I = K2CrO4 T = AgNO3 crven
b) indikatori koji grade obojeno jedinjenje sa titrantom:
Fe3+ + SCN-  FeSCN2+
I = FeNH4(SO4)2 T = KSCN crveno
T = NH4SCN
c) adsorpcioni indikatori – adsorpcijom menjaju boju:
AgI + Ag+ + R-  (AgI)Ag+R-
T = AgNO3 I = R- ljubiĉasto-crven koagulat
(eozin)

2/29/2012
104
3. METALO-HROMNI (METALNI) INDIKATORI u
helatometrijskim titracijama.
Promena boje zavisi od koncentracije metalnog jona u
rastvoru:
Mn+ + I  MI
MI + Y4-  MY(n-4)+ + I
boja 1 T = EDTA boja 2
4. U redoks titracijama:
a) REDOKS INDIKATORI
b) SPECIFIČNI INDIKATORI
c) NEORGANSKI INDIKATORI
 obojeni standardni rastvor (višak titranta) –
samoindikacija:
 Indikator

2/29/2012
105
a) REDOKS INDIKATORI
Promena boje zavisi od redoks potencijala sistema:
Ioks + ne  Ired
boja 1 boja 2
b) SPECIFIČNI INDIKATORI (npr. skrob):
I2 + skrob  I2 - skrob
tamnoplavo
c) NEORGANSKI INDIKATORI
 obojeni standardni rastvor (višak titranta) –
samoindikacija, npr.:
5Fe2+ + MnO4
- + H3O+  5Fe3+ + Mn2+ + 12H2O
T=KMnO4 boja puti (bezbojno)
ljubiĉasto
 Indikator (SCN-)

2/29/2012
106
u TE (ZTT) je:
   
   
1000
TcTV
TnAn


gde je:
n(A) - koliĉina supstance analita, A, mol
n(T) – koliĉina supstance titranta, T, mol
V(T) – zapremina titranta, T, cm3 (mL)
c(T) – koncentracija titranta T, mol/dm3 (mol/L)
Za proraĉun je potrebno:
 zapremina, V(T) i koncentracija, c(T) standardnog
rastvora reagensa utrošena u reakciji sa analitom,
 masa uzorka uzeta za analizu ili
 titar rastvora ispitivane supstance, T=[g/cm3] (za
studentske veţbe)

2/29/2012
107
Proraĉun se moţe izvesti preko:
 molova supstanci koje reaguju
 ekvivalentnih jedinki supstanci koje reaguju
Primer: Titracija natrijum-arsenata srebro-nitratom
3AgNO3 + Na3AsO4 ↔ Ag3AsO4↓ + 3NaNO3
U TE koliĉine reaktanata moraju biti meĊusobno ekvivalentne, tj:
1
3
)AsONa(n
)AgNO(n
43
3

odnosno
)AgNO(n
3
1
)AsONa(n
)AsONa(n3)AgNO(n
343
433


odakle je:
    1:3: 433 AsONanAgNOnili
 IZRAĈUNAVANJE PREKO MOLOVA

2/29/2012
108
U opštem sluĉaju reakcija titracije ispitivane supstance B standardnim
rastvorom reagensa A je:
a A + b B ↔ proizvodi
a, b – stehiometrijski koeficijenti
U TE je:
odnosno
odakle je:
(1)
(1a)
(2)
 
  b
a
Bn
An

   BnaAnb 
   An
a
b
Bn 
Koliĉina supstance B, n(B), koja se nalazi u nekoj
odmerenoj masi supstance, m(B), je:
a koliĉina supstance A, n(A), u odreĊenoj zapremini
standardnog rastvora reagensa, V(A), je:
gde su:
M(B) - molekulska masa supstance B, g/mol
c(A) - koncentracija standardnog rastvora reagensa
A, mol/dm3
 mol
)B(M
)B(m
)B(n 
 mol
1000
)A(c)A(V
)A(n


(3)
(4)

2/29/2012
109
Uvrštavanjem relacija 3 i 4 u 2 dobija se:
1000
)()(
)(
)( AcAV
BM
Bm 

a
b
odakle je
(5)
(6)
1000
)()()(
)(
BMAcAV
Bm


a
b
masa ispitivane supstance:
1) Maseni udeo supstance B, (B)%, u nekoj masi uzorka,
m(uzorka) je:
(7)a
uzorkam
BMAcAV
uzorkam
BMAcAV
uzorkam
Bm
B








)(10
)()()(
100
)(
1000
)()()(
100
)(
)(
)%(
a
b
a
b

gde je a - alikvot

2/29/2012
110
2) Zapremina rastvora ispitivane supstance B, V(B)
 3
/
)(
)(
)( cmg
BV
Bm
BT 
a
BT
BMAcAV
a
BT
BMAcAV
BT
Bm
BV a 






)(1000
)()()(
)(
1000
)()()(
)(
)(
)(
a
ba
b
pa je:
gde je a - alikvot
(8)
Koristi se TITAR rastvora supstance B, T(B):
Deljenjem jednaĉine proizvodom stehiometrijskih
koeficijenata, tj. sa 3 . 1 = 3 dobija se:








433
343433
AsONa
3
1
)(AgNOn
NaNOAsOAg
3
1
AsONa
3
1
AgNO
n
U TE je:
Jedinke koje reaguju su AgNO3 i Na3AsO4 -
EKVIVALENTNE JEDINKE
1
3
 IZRAĈUNAVANJE PREKO EKVIVALENTNIH JEDINKI
Primer: Titracija natrijum-arsenata srebro-nitratom
3AgNO3 + Na3AsO4 ↔ Ag3AsO4↓ + 3NaNO3

2/29/2012
111
EKVIVALENTNA JEDINKA ili EKVIVALENT - molovi
vrsta (molekula, atoma ili jona) koje mogu da daju
jednu reakcionu jedinicu, odnosno koliĉina supstance
koja reaguje sa jednim atomom ili jonom vodonika ili
ga zamenjuje u hemijskim reakcijama.
Ekvivalentna jedinka zavisi od:
• vrste hemijske supstance,
• hemijske reakcije u kojoj supstanca učestvuje.
 EKVIVALENTNA MASA, E – masa jedinjenja koja sadrţi
jedan ekvivalent
molg
jedinicareakcionihbroj
M
E /
M – molarna masa jedinjenja, g/mol

2/29/2012
112
Tabela 3. Reakcione jedinice u razliĉitim reakcijama
Tip reakcije Reakciona jedinica
Kiselinsko-bazna H+ (H3O+)
Taloţenje Naelektrisanje katjona ili anjona koji uĉestvuju u reakciji
Stvaranje kompleksa Broj elektronskih parova koje moţe da primi metal ili daje ligand
Oksido-redukcija Elektron, e
(1) Na2CO3 + HCl ↔ NaHCO3 + NaCl (CO3
2- + H+ ↔ HCO3
-)
(2) Na2CO3 + 2HCl ↔ H2CO3 + 2NaCl (CO3
2- + 2H+ ↔ H2CO3)
 
 
 
 
11
32
32
HClM
HClE
CONaM
CONaE 
 
 
 
 
12
32
32
HClM
HClE
CONaM
CONaE 
Primeri izraţavanja ekvivalentne mase
KISELINSKO-BAZNA REAKCIJA
PbCl2 + 2KI ↔ PbI2↓ + 2KCl (Pb2+ + 2I- ↔ PbI2↓)
REAKCIJA STVARANJA TALOGA – TALOŢENJE
       
12
2
2
KIM
KIE
PbClM
PbClE 

2/29/2012
113
Ag+ + 2NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+
       
12
3
3
NHM
NHE
AgA
AgE 
   
1
2
2
FeClM
FeClE     
5
4
4
KMnOM
KMnOE 
REAKCIJA STVARANJA KOMPLEKSA
5FeCl2 + KMnO4 + 8HCl ↔ 5FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4H2O
(Fe2+ + MnO4
- + 8H+↔ Fe3+ + Mn2+ + 4H2O)
Fe2+↔ Fe3+ + 1e
MnO4
- + 8H+ + 5e ↔ Mn2+ + 4H2O
REAKCIJA OKSIDO-REDUKCIJE
Primeri izraţavanja ekvivalentne mase
U opštem sluĉaju reakcija titracije ispitivane supstance
B standardnim rastvorom reagensa A je:
B
a
A
b
baproizvodibBaA
11
)(:/


gde je:
A - ekvivalentna jedinka supstance A
B - ekvivalentna jedinka supstance B
b
1
a
1












B
a
1
nA
b
1
n (1)
U TE vaţi:

2/29/2012
114
Koliĉina supstance A, , u odreĊenoj zapremini
standardnog rastvora reagensa, V(A) jednaka je:
 mol
1000
A
b
1
c)A(V
A
b
1
n



















A
b
1
c koncentracija standardnog rastvora supstance
A izraţena u mol/dm3 ekvivalentne jedinke
(2)






A
b
n
1
-
Koliĉina ispitivane supstance B, , koja se nalazi
u nekoj odmerenoj masi supstance, m(B), jednaka je:






B
a
n
1
 mol
)B(E
)B(m
B
a
1
n 





 )B(M
a
1
)B(E EKVIVALENTNA MASA supstance B, tj.
masa jednog ekvivalenta supstance B,
g/mol
(3)

2/29/2012
115
Uvrštavanjem relacija 2 i 3 u 1 dobija se:
)(
)(
1000
1
)(
BE
Bm
A
b
cAV







odakle je
(4)
(5)
1000
)(
1
)(
)(
BEA
b
cAV
Bm







masa ispitivane supstance, m(B):
1) Maseni udeo supstance B u %, (B)%, u nekoj masi
uzorka, m(uzorka) je:







 100
)(
1000
)(
1
)(
100
)(
)(
)%(
uzorkam
BEA
b
cAV
uzorkam
Bm
B
(6)
a
uzorkam
BEA
b
cAV
B 








)(10
)(
1
)(
)%(
gde je a - alikvot

2/29/2012
116
2) zapremina rastvora ispitivane supstance B, V(B)
 3
cm/g
)B(V
)B(m
)B(T 
pa je:
a
BT
BEA
b
cAV
a
BT
BEA
b
cAV
a
BT
Bm
BV 

















)(1000
)(
1
)(
)(
1000
)(
1
)(
)(
)(
)( (7)
gde je a - alikvot
Koristi se TITAR rastvora supstance B, T(B):

2/29/2012
117
Unutrašnja sfera Spoljašnja sfera
[Cu(NH3)4] SO4
centralni
jon
ligand koordinacioni
broj
Ligandi (adendi), L – joni (anjoni – CN-, SCN-, S2O3
2- i dr.) ili molekuli
(NH3, H2O) koji se veţu za centralni jon
Koordinacioni broj – broj monodentatnih liganada vezanih za
centralni jon
 Monodentatni ligandi daju jedan elektronski par - grade
necikliĉne komplekse
 Polidentatni ligandi (bi-, tri-, tetra-, itd.) daju dva ili više
elktronskih parova - grade cikliĉne ili helatne komplekse
(helati)
KOMPLEKSI
 Monodentatni ligandi (H2O, NH3, F-, Cl-, Br-, I-, CN-, SCN-... )
L
L
L
MLL:4M 
metalni kompleks
Primer:
M = Cu2+
L = : NH3

2/29/2012
118
 Bidentatni ligandi – (CO3
2-, SO4
2-, SO3
2-, C2O4
2-, C4H4O6
2-,
H2N-CH2-CH2-NH2, ...)
A
A
A
MA
L
AA2M 


metalni helat
Primer:
M = Cu2+
L = etilendiamin, H2Ñ-CH2-CH2-ÑH2
 Tetradentantni ligand –
(H2N(CH2)2-NH-(CH2)2-NH-(CH2)2-NH2)
A
A
A
MA
L
AAAAM 
  

metalni helat
Primer:
M = Cu2+
L = trietilentetraamin, H2Ñ-(CH2)2-ÑH(CH2)2-ÑH(CH2)2-ÑH2

2/29/2012
119
Primenom Zakona o dejstvu masa na ravnoteţu reakcije graĊenja
kompleksa:
 ML L:M
dobija se:
 
LM
ML
t
ML
aa
a
K


Kt
ML – termodinamiĉka konstanta stabilnosti (ili konstanta graĊenja)
kompleksa ML
KML – koncentraciona konstanta stabilnosti kompleksa ML
(1)
 
LM
ML
ML
cc
c
K


ili
(2)
[ML] ↔ M + L
jednaka je:
 
   ML
LM
ML
)MLN(
c
cc
K
1
K

 (3)
Konstanta nestabilnosti kompleksa, KN, tj. konstanta
disocijacije kompleksa
za reakciju:

2/29/2012
120
Ako reakcija stvaranja kompleksa ide postupno (redovno sluĉaj sa
monodentatnim ligandima), uspostavljaju se sledeće ravnoteţe:
   
       
        LMLMLn1-n
LMLML22
LMML1
cc/cKLML
cc/cKL
cc/cKLM
1-nn
2



nML
MLML
ML
K1, K2... Kn – pojedinaĉne (sukcesivne) koncentracione
konstante stabilnosti pojedinih kompleksa
(6)
(4)
(5)
gde su:
UKUPNA (opšta ili kumulativna) KONSTANTA
STABILNOSTI KOMPLEKSA, n,
n21n K...KKβ 
(8)
(7)
 
n
LM
ML
n
cc
c
β
n


tj.
jednaka je:

2/29/2012
121
(a) Ag+ + NH3 ↔ (AgNH3)+
(b) (AgNH3)+ + NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+
 
3
1 1051,2
3
3





NHAg
AgNH
cc
c
K
  
 
8
2 1051,2
33
23





NHAgNH
NHAg
cc
c
K
Ag+ + 2 NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+
    
 
  
    1183
2
21
1030,61051,21051,2
3
23
3
3
23
3
3














NHAg
NHAg
NHAgNH
NHAg
NHAg
AgNH
cc
c
cc
c
cc
c
KKK
STEPENI REAKCIJE
OPŠTA REAKCIJA
• Rastvaranje taloga uz stvaranje kompleksnog jona
Al(OH)3↓ + OH- ↔ [Al(OH)4]-
• Uklanjanje iz rastvora jona koji smetaju – maskiranje
2[Cu(NH3)4]2+ + 10CN- ↔ 2[Cu(CN)4]3- + (CN)2 + 8NH3↑
KN=1x10-13 KN=5,01x10-31
[Cd(NH3)4]2+ + 4CN- ↔ [Cd(CN)4]2- + 4NH3↑
KN=1x10-7 KN=8,2x10-18
KVALITATIVNA ANALIZA
Znaĉaj i primena reakcija graĊenja kompleksa

2/29/2012
122
• Maskiranje jona
• OdreĊivanje jona metala (KOMPLEKSOMETRIJSKE TITRACIJE)
 Titracija sa neorganskim komleksirajućim reagensima
[Ni(NH3)4]2+ + 4CN- ↔ [Ni(CN)4]2- + 4NH3
KN=3,39x10-8 KN=1x10-31
 Helatometrija – titracija sa polidentatnim ligandima
(najĉešće se koriste aminopolikarboksilne kiseline, tzv.
kompleksoni)
Ni2+ + HY3- (EDTA) + H2O ↔ [NiY]2- + H3O+
KN=2,38x10-19
KVANTITATIVNA ANALIZA
Znaĉaj i primena reakcija graĊenja kompleksa
 TITRACIJE SA NEORGANSKIM
KOMPLEKSIRAJUĆIM REAGENSIMA
 HELATOMETRIJA

2/29/2012
123
 reakcija stvaranja kompleksa mora da bude stehiometrijska,
 brzina reakcije mora da bude velika,
 stabilnost nagraĊenog kompleksa mora da bude dovoljno velika,
jer se u protivnom ne dobija oštra taĉka ekvivalencije zbog
disocijacije kompleksa,
 reakcija stvaranja kompleksa treba da obuhvati što manje
stupnjeva, da bi se dobila oštra taĉka ekvivalencije,
 prilikom reakcije stvaranja kompleksa ne sme istovremeno da se
dešava ni jedna sporedna reakcija, jer moţe da dovede do
pogrešnih rezultata.
USLOVI za primenu reakcija stvaranja kompleksa u volumetriji:
 NEORGANSKI LIGANDI (Tabela 1)
Najĉešće se koriste:
• titracije sa neorganskim monodentatnim kompleksirajućim
reagensima (necikliĉni kompleksi)
 POLIDENTATNI LIGANDI – HELATOMETRIJA (cikliĉni kompleksi)
Najĉešće se koriste:
• aminopolikarboksilne kiseline, tzv. kompleksoni
KOMPLEKSIRAJUĆI REAGENSI
KOMPLEKSONI - grupa reagenasa (polidentatni ligandi) koji
imaju visoko izraţenu sposobnost da grade vrlo stabilne
komplekse - helate sa velikom brojem metalnih jona.

2/29/2012
124
Tabela 1. Titracije koje se zasnivaju na nastajanju neorganskih kompleksa
Titrant Analit Napomena
Hg(NO3)2
Br-, Cl-, SCN-, CN-
tiourea
Proizvodi su neutralni kompleksi ţive (II);
koriste se razliĉiti indikatori
AgNO3 CN-
Proizvod je [Ag(CN)2]-; indikator je I-;
titriše se do pojave zamućenja AgI
NiSO4 CN-
Proizvod je [Ni(CN)4]2-; indikator je I-;
titriše se do pojave zamućenja AgI
KCN Cu2+, Hg2+, Ni2+
Proizvodi: [Cu(CN)4]2-, Hg(CN)2, [Ni(CN)4]2-;
koriste se razliĉiti indikatori
EDTA = etilendiamintetrasirćetna kiselina
HOOCH2C
HOOCH2C
N CH2 —— CH2 N
CH2COOH
CH2COOH
H4Y
O2HYHNaOH
COOHCHCNaOOCH
N-CHCH-N
COONaCHCHOOCH
2222
22
22
22












odnosno
dinatrijumova so etilendiamintetrasirćetne kiseline
Standardni rastvor:

2/29/2012
125
  
 
  
 
  
 
  
  Lmol
HY
OHY
KOHYOHHY
Lmol
YH
OHHY
KOHHYOHYH
Lmol
YH
OHYH
KOHYHOHYH
Lmol
YH
OHYH
KOHYHOHYH
/1094,5
/1092,6
/1014,2
/01,0
11
3
3
4
43
4
2
3
7
2
2
3
3
33
3
2
2
2
3
2
3
2
2
23
2
223
4
33
13324


























Disocijacija etilendiamintetrasirćetne kiseline, EDTA
(1)
(2)
(3)
(4)
pH najprisutniji oblik
<2 H4Y
2.0 – 2.7 H3Y-
2.7 – 6.2 H2Y2-
6.2 – 10.3 HY3-
<10.3 Y4-
Slika 1. Dijagram raspodele pojedinih oblika EDTA u zavisnosti od pH
Raspodela pojedinih oblika EDTA u zavisnosti od vrednosti pH rastvora

2/29/2012
126
Slika 2. Struktura metal – EDTA helata
 ratvorni u vodi
 bezbojni
 veoma stabilni
Osobine metal-EDTA kompleksa:

2/29/2012
127
 pH rastvora
 prisustva stranih jona ili molekula u rastvoru
 prirode rastvaraĉa
 temperature rastvora
Stabilnost metal-EDTA kompleksa zavisi od:
Katjon KMY log KMY Katjon KMY log KMY
Ag+ 2,1x107 7,32 Ni2+ 4,2x1018 18,62
Mg2+ 4,9x108 8,69 Cu2+ 6,3x1018 18,80
Ca2+ 5,0x1010 10,70 Zn2+ 3,2x1016 16,50
Sr2+ 4,3x108 8,63 Cd2+ 2,9x1016 16,46
Ba2+ 5,8x107 7,76 Hg2+ 6,3x1021 21,80
Mn2+ 6,2x1013 13,79 Pb2+ 1,1x1018 18,04
Fe2+ 2,1x1014 14,33 Al3+ 1,3x1016 16,13
Co2+ 2,0x1016 16,31 Fe3+ 1,3x1025 25,10
Tabela 2. Konstante stabilnosti kompleksa metala sa EDTA

2/29/2012
128
 
 
 
   







HMYYHM
MY
MY
MY
nn
2
2HYHM
2HYHM
2HYHM
42
2
2
2
4
2
2
3
22
2
2
U neutralnoj ili slabo baznoj sredini:
   
 HHYM
4-n3n
MY
U jako baznoj sredini:
  

4-n4n
YM MY
n (EDTA) : n (Mn+) = 1 : 1
n (EDTA) = n (Mn+)
U slabo kiseloj sredini:
Prema tome, u helatometrijskim titracijama je:
Metalni (Metalo) indikatori ili indikatori koncentracije metalnih jona -
indikatori koji reaguju na promenu koncentracije metalnog jona u
rastvoru promenom neke svoje vidljive osobine (boje ili
fluorscencije).
Podela metalnih indikatora
 METALOHROMNI INDIKATORI – organska jedinjenja intenzivne
boje koja sa metalnim jonima u rastvoru grade obojene helatne
komplekse
 METALFLUORESCENTNI INDIKATORI – slobodni indikator ili
metalni helat fluoresciraju
 DRUGI METALNI INDIKATORI – bezbojne kompleksirajuće
supstance koje sa jonima metala grade obojene komplekse

2/29/2012
129
 
 
   
2boja
-24
1boja
-242
2
IYTEu
YMtitracijetokuu
IMtitracijepre






MYMI
MY
MI
Slobodan indikator, I, je drugaĉije boje od njegovog kompleksa sa
jonom metala [MI]
Konstanta stabilnosti metal-indikator kompleksa:
 
   IM
MI
KMI


odakle je:
 
 MI
I
loglogKpM MI 
Taĉka prelaza boje indikatora će biti pri pM vrednosti u kojoj je
[I]=[MI]
MIKlogpM 
a to je:

2/29/2012
130
MeĊutim, promena boje indikatora se moţe primetiti kada je:
 
 
 
  10
1
MI
I
i10
MI
I

Interval prelaza boje metalohromnih indikatora
1KlogpM MI 
pa je:
 stabilnost kompleksa metal-indikator mora biti manja od
stabilnosti kompleksa metal-EDTA
 stabilnost metal-indikator kompleksa ne sme biti suviše
mala
 koncentracija indikatora mora biti mala (c(I) < 0,01 c(M))
 indikatorska reakcija mora biti brza i reverzibilna
Uslovi koje treba da ispunjava svaki metalohromni indikator

2/29/2012
131
Tabela 3. Primeri metalohromnih indikatora
Indikator
pH opseg
korišćenja
Upotreba
za odreĊivanje
Kalgamit 9 - 11 Ba, Ca, Mg, Zn
Eriohrom crno T 7,5 – 10,5 Pb, Hg, Mg, Zn, Cd
Eriohrom plavo crno R 8 – 12 Ca, Mg, Zn, Cu
Mureksid 6 – 13 Ca, Ni, Cu
PAN 2 – 11 Cd, Cu, Zn
Salicilna kiselina 2 - 3 Fe
 ERIOHROMCRNO T – natrijumova so (1-hidroksi-2-
naftilaza)-6-nitro-2-naftal-4-sulfonske kiseline
Koristi se za odreĎivanje jona:
• Hg, Mg, Zn, Pb, Cd, Mn, In (direktna titracija) i
• Hg, Ga, Ba, Sr, retkih zemalja (indirektna titracija).
 MUREKSID – amonijumova so purpurne kiseline
Koristi se za odreĎivanje jona:
• Ca, Ni, Co, Zn, Cd, Cu.
Primeri metalohromnih indikatora

2/29/2012
132
 Direktna titracija – metalni jon se direktno titriše standardnim
rastvorom EDTA uz odgovarajući indikator,
 Povratna titracija (retitracija) – rastvoru jona metala doda se
poznata zapremina standardnog rastvora EDTA u koliĉini većoj nego
što je potrebno, a višak EDTA se retitriše standardnim rastvorom
nekog drugog metalnog jona uz pogodan indikator,
 Titracija istiskivanja (zamene) – rastvoru jona metala koji se
odreĊuje dodaje se višak, obiĉno MgY2- kompleksa (manje stabilan
od većine metal-EDTA kompleksa); dolazi do reakcije zamene:
Ca2+ + [MgY]2- ↔ [CaY]2- + Mg2+
  

4-n4n
YM MY
Kontrolisanje kiselosti rastvora,
Maskiranje i demaskiranje – joni metala koji smetaju vezuju
se u stabilnije komplekse od njihovih kompleksa sa EDTA.
Najĉešće se koristi CN- jon,
Hemijska odvajanja – jon metala koji se odreĊuje i joni koji
smetaju mogu se razdvojiti:
• taloţenjem
• ekstrakcijom
• hromatografijom na izmenjivačima jona
Naĉini poboljšanja selektivnosti kompleksometrijskih titracija

2/29/2012
133
Tabela 3. Glavni sastojci tvrdode vode
Tvrdoća vode
Prolazna tvrdoća
Bikarbonatna
tvrdoća
Stalna tvrdoća
Karbonatna tvrdoća
Ca(HCO3)2
Mg(HCO3)2
CaCO3; MgCO3
Nekarbonatna
tvrdoća -
CaSO4; MgSO4
CaCl2; MgCl2
Ca(NO3)2; Mg(NO3)2
 Ukupna tvrdoća vode, UT
– soli kalcijuma i magnezijuma rastvorene u vodi
 Tvrdoća kalcijuma, CaT – rastvorene soli kalcijuma
 Tvrdoća magnezijuma, MgT – rastvorene soli
magnezijuma
Ukupna tvrdoća vode, UT –
zbir tvrdoće kalcijuma i tvrdoće magnezijuma
UT = CaT + MgT

2/29/2012
134
Karbonatna (Bikarbonatna) tvrdoća, KT
(prolazna tvrdoća, PT)

 OHCOMgCO)Mg(HCO
OHCOCaCO)Ca(HCO
223
Ct
23
223
Ct
23
0
0




 Nekarbonatna tvrdoća, NT (stalna tvrdoća, ST)
CaSO4
CaCl2
Ca(NO3)2 ...
 Ukupna tvrdoća = karbonatna + nekarbonatna
UT = KT + NT
MgSO4
MgCl2
Mg(NO3)2 ...
odnosno
UT = PT + ST
10N = 10 mg CaO/dm3 (ili 7,19 mg MgO/dm3)
 Jedan nemaĉki stepen tvrdoće vode (10N)
– 1 deo CaO u 100 000 delova vode, odnosno
 Jedan francuski stepen tvrdoće vode (10F)
– 1 deo CaCO3 u 100 000 delova vode, odnosno
10F = 10 mg CaCO3/dm3
 Jedan engleski stepen tvrdoće vode (10E)
– 1 deo CaCO3 u 1 galonu vode, odnosno
10E = 10 mg CaCO3/0,7 dm3

2/29/2012
135
Ukupna
tvrdoća (0N)
Kvalitet vode
0 - 4 Vrlo meka
4 - 8 Meka
8 - 12 Srednje tvrda
12 - 18 Priliĉno tvrda
18 - 30 Tvrda
Preko 30 Vrlo tvrda
Tabela 1. Kategorije vode
 Direktna titracija sa EDTA
 pH = 10
 Indikator: eriohromcrno T
Ca2+ + Y4- ↔ [CaY]2-
Mg2+ + Y4- ↔ [MgY]2-
n(Ca2+) + n(Mg2+) = n(Y4-) = n(EDTA)
(1)
(2)
(3)
UT(0N) = V(EDTA) · c(EDTA) · M(CaO)
UT(0F) = V(EDTA) · c(EDTA) · M(CaCO3)

2/29/2012
136
 Direktna titracija sa EDTA
 pH 11 - 13
 Indikator: mureksid
Ca2+ + Y4- ↔ [CaY]2-
n(Ca2+) = n1(Y4-) = n1(EDTA)
(1)
(4)
CaT (0N) = V1 (EDTA) · c(EDTA) · M(CaO)
Tvrdoća kalcijuma, CaT, jednaka je:
Iz relacija 3 i 4 je:
n(Mg2+) = n(EDTA) – n1(EDTA) (5)
MgT (0N) = [V(EDTA) – V1(EDTA)] · c(EDTA) · M(CaO)
pa je tvrdoća magnezijuma, MgT, jednaka:

2/29/2012
137
v
• MASA, m(X)
• MOL (1 mol X = 6,022 x 1023 najmanjih X jedinica)
• MOLARNA MASA (M) ili FORMULA MASA, FM (eng. FW), M(X) ili
FM(X)
• BROJ MOLOVA, n(X) = m/M(X)
• UDEO, m(X)/m uzorka; m(X)/V uzorka; V(X)/V uzorka
• KONCENTRACIJA
Koncentracija vrlo razblaženih analita
• PARTS PER THOUSAND (ppt), cppt (udeli X po 103 uzorka)
• PARTS PER TRILLION (ppt), cppt (udeli X po 1012 uzorka)
• PARTS PER MILLION (ppm), cppm (udeli X po 106 uzorka)
• PARTS PER BILLION (ppb), cppb (udeli X po 109uzorka)
KVANTITATIVNA ANALIZA
IZRAŢAVANJE REZULTATA ANALIZE
Izraţavanje koliĉine ispitivane supstance (analita), X:

2/29/2012
138
 KVALITATIVNI SASTAV (rastvorak, rastvarač)
 KVANTITATIVNI SASTAV (zastupljenost komponenti)
• Koncentracija (količinska, masena, zapreminska)
• Udeo (količinski ili molski, maseni, zapreminski)
• Molalnost (molalitet)
SASTAV RASTVORA
100,%
AB
B
B
mm
m


V
mB
B 
Fiziĉka veliĉina Simbol Definicija Jedinica
Koliĉinska konc. supstance B cB, [B] mol/m3, najĉešće mol/dm3
(L)
Masena konc. supstance B B kg/m3, g/dm3
Zapreminska konc. supstance B B m3/m3
Koliĉinski ili molski udeo
supstance B
B 1
Maseni udeo supstance B B 1
Maseni % B, % mas. % (% m/m)
Zapreminski udeo supstance B B 1
Zapreminski % B, % V/V % (% V/V)
Molalnost (molalitet) supstance B u
rastvaraĉu A
bB mol/kg
V
VB
B 
AB
B
B
nn
n


AB
B
B
mm
m


AB
B
B
VV
V


100,%
AB
B
B
VV
V


AA
B
A
B
B
Mn
n
m
n
b


V
n
c B
B 
Tabela 1. Izraţavanje sastava rastvora
SASTAV RASTVORA

2/29/2012
139
Tabela 2. Opšte jedinice za izražavanje koncentracije
Ime Jedinica Simbol
Molaritet
molovi rastvorka / L rastvora
milimolovi rastvorka/mL
M
Formalitet broj formula masa rastvorka (FM) / L rastvora F
Normalitet broj ekvivalentnih masa rastvorka / L rastvora N
Molalitet molovi rastvorka / kg rastvaraĉa m
Maseni % g rastvorka / 100g rastvora % m/m
Zapreminski % ml rastvorka / 100mL rastvora % V/V
Masa prema zapremini % g rastvorka / 100mL rastvora % m/V
Parts per thousend g rastvorka/ 103 mL rastvora ppt
Parts per trillion g rastvorka / 1012 mL rastvora ppt
Parts per million g rastvorka / 106 mL rastvora ppm
Parts per billion g rastvorka / 109 mL rastvora ppb
Količina supstance B, (nB):
gde je:
N - broj elementarnih jedinki (atoma, molekula, jona, elektrona, radikala i dr.)
A - Avogadrova konstanta; 6,022 x 1023 mol-1
Osnovna jedinica količine supstance je MOL − količina supstance koja sadrži toliki broj
elementarnih jedinki supstance koliko ima atoma ugljenika u tačno 0,012 kg čistog
izotopa 12C
BB N
A
n
1

KOLIĈINA SUPSTANCE
Opšte jedinice za izraţavanje koncentracije

2/29/2012
140
• EKVIVALENT – molovi vrsta koje mogu da daju jednu reakcionu jedinicu
• EKVIVALENTNA MASA, E – masa jedinjenja koja sadrži jedan ekvivalent
  3
/ dmmol
V
En
N 
molg
jedinicareakcionihbroj
M
E /
 NORMALITET (ekvivalentna ili normalna koncentracija), N
– koliĉina ekvivalenata rastvorene supstance, n(E) u 1dm3 rastvora
Tabela 3. Reakcione jedinice u razliĉitim reakcijama
Tip reakcije Reakciona jedinica
Kiselinsko-bazna H+ (H3O+)
Taloţenje Naelektrisanje katjona ili anjona koji uĉestvuju u reakciji
Stvaranje kompleksa Broj elektronskih parova koje moţe da primi metal ili daje ligand
Oksido-redukcija Elektron, e
 NORMALITET (ekvivalentna ili normalna koncentracija), N

2/29/2012
141
Na2CO3 + HCl ↔ NaHCO3 + NaCl (CO3
2- + H+ ↔ HCO3
-)
Na2CO3 + 2HCl ↔ H2CO3 + 2NaCl (CO3
2- + 2H+ ↔ H2CO3)
       
11
32
32
HClM
HClE
CONaM
CONaE 
       
12
32
32
HClM
HClE
CONaM
CONaE 
Primeri izraţavanja ekvivalenata
Kiselinsko-bazna reakcija
PbCl2 + 2KI ↔ PbI2↓ + 2KCl (Pb2+ + 2I- ↔ PbI2↓)
Reakcija stvaranja taloga – taloţenje
       
12
2
2
KIM
KIE
PbClM
PbClE 
Ag+ + 2NH3 ↔ [Ag(NH3)2]+
       
12
3
3
NHM
NHE
AgA
AgE 
   
1
2
2
FeClM
FeClE     
5
4
4
KMnOM
KMnOE 
Reakcija stvaranja kompleksa
Fe2+ + MnO4
- + 8H+↔ Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Fe2+↔ Fe3+ + 1e
MnO4
- + 8H+ + 5e ↔ Mn2+ + 4H2O
Reakcija oksido-redukcije
Primeri izraţavanja ekvivalenata

2/29/2012
142
 ppt (engl. parts per thousand), promil, ‰ - jedan deo supstance na 1000
(103) delova
33
/10 dmg
V
m
ppt
m
m
c
A
B
A
B
ppt 
312
/10 dmng
V
m
ppt
m
m
c
A
B
A
B
ppt 
 ppt (engl. parts per trillion) – jedan deo supstance na 1012 delova
Opšte jedinice za izraţavanje koncentracije u tragovima
Za supstancu B u rastvaraĉu A:
36
/10 dmmg
V
m
ppm
m
m
c
A
B
A
B
ppm 
39
/10 dmg
V
m
ppb
m
m
c
A
B
A
B
ppb 
 ppm (engl. parts per million) – jedan deo supstance na 106 delova
 ppb (engl. parts per billion) – jedan deo supstance na 109 delova
Opšte jedinice za izraţavanje koncentracije u tragovima
Za supstancu B u rastvaraĉu A:

2/29/2012
143
DRUGI NAĈINI IZRAŢAVANJA KVANTITATIVNOG SASTAVA RASTVORA
 TITAR, T
33
// cmmgilicmg
V
m
T 
 KONCENTRACIJA JONA, cj, [mol/dm3]
zcc j  
gde je:
c - koncentracija elektrolita, mol/dm3
 - stepen disocijacije elektrolita
z – broj istoimenih jona koji nastaje disocijacijom jednog
molekula elektrolita
Za izraţavanje efektivne koncentracije jona u rastvoru koristi se
AKTIVNOST (AKTIVITET) I KONCENTRACIJA
gde je:
a – aktivnost jona
f – faktor ili koeficijent aktivnosti jona
c – koncentracija (analitiĉka) jona
fca 
AKTIVNOST, a

2/29/2012
144
 
 
  guzorkam
gXm
mm
,
,
/ 
 
 
 
100
,
,
/% 
guzorkam
gXm
mm
ĈVRSTI UZORCI
ANALIT (rastvorak), X
• MAKRO ODREĐIVANJA
 Maseni udeo, ω (X)
 Maseni udeo u procentima (MASENI PROCENAT),
ω %(X)
 ppt, ‰, (promil)
ĈVRSTI UZORCI
• KONCENTRACIJE U TRAGOVIMA
 ppt
 
 
 
3
10
,
,
/ 
guzorkam
gXm
mmppt
 
 
 
12
10
,
,
/ 
guzorkam
gXm
mmppt

2/29/2012
145
 ppm
ĈVRSTI UZORCI
 ppb
 
 
 
9
10
,
,
/ 
guzorkam
gXm
mmppb
 
 
 
6
10
,
,
/ 
guzorkam
gXm
mmppm
ppt = mg/g = g/kg
ppm = μg/g = mg/kg
ppb = ng/g = μg/kg
1 ppt (thousand) = 1000 ppm = 1000 000 ppb
1 ppm = 1000 ppb = 1000 000 ppt (trillion)
ĈVRSTI UZORCI

Prezentacija iz analiticka hemija - E.Lončar, Lj. Kolarov, R.Malbaša

Prezentacija iz analiticka hemija - E.Lončar, Lj. Kolarov, R.Malbaša

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

More from Benjamin Spahić

More from Benjamin Spahić (16)

Prezentacija iz analiticka hemija - E.Lončar, Lj. Kolarov, R.Malbaša