Цериметрия

Цериметрия — метод окислительно-восстановительного титрования, основанный на реакциях с участием соединений церия(IV).

Теория

Основной реакцией цериметрии является

${\mathsf {Ce^{4+}+e^{-}\rightarrow Ce^{3+}\ \ E_{Ce^{4+}/Ce^{3+}}^{0}=1,74\ B}}$

Потенциал зависит как от pH среды вследствие сильной гидролизуемости иона Ce⁴⁺, так и от природы кислоты ввиду образования комплексов Ce⁴⁺ с анионами кислот.

Прямым цериметрическим титрованием определяют ионы-восстановители Fe²⁺, Sn²⁺, Sb³⁺, As³⁺, U⁴⁺, а титрованием по остатку — окислители MnO₂, PbO₂. Кроме того, цериметрия успешно применяется в определении ряда органических веществ: щавелевой, винной, лимонной и яблочной кислот, спиртов и кетонов.

Цериметрия имеет ряд преимуществ перед другими методами окислительно-восстановительного титрования:

• устойчивость реагентов при хранении и нагревании
• отсутствие побочных продуктов, которые снижают точность титрования
• возможность использования в солянокислых средах (исключено для перманганатометрии вследствие окисления иона Cl^-).

Практика

Для анализа используют 0,1М или 0,01М растворы нитрата или сульфата церия(IV) по точным навескам таких препаратов, как Ce(NO₃)₄, Ce(SO₄)₂•2NH₄NO₃•2H₂O, CeO₂, в остальных же случаях концентрацию Ce(IV) определяют по As₂O₃ (в присутствии осмиевой кислоты в качестве катализатора), оксалату натрия, соли Мора или иодометрическим способом. Вторым рабочим раствором является раствор арсенита натрия или соль Мора.

Жёлтая окраска ионов Ce⁴⁺ (ион Ce³⁺ бесцветен), интенсивность которой в горячих растворах увеличивается, позволяет не использовать специальные индикаторы, но в целях повышения точности титрования в качестве индикаторов используют ферроин, дифениламиновые производные, а также метиловый оранжевый и метиловый красный, необратимо окисляющиеся Ce(IV). Возможно также потенциометрическое и амперометрическое определение конечной точки титрования.

Литература

• Васильев В. П. Аналитическая химия. Часть 1. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. — М.: Высшая школа, 1989. — 320 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-06-000066-4.
• В.В. Болотов, А. Н. Гайдукевич, Е. Н. Свечникова и др. Аналитическая химия. — Харьков: Издательство НФАУ, 2001. — 455 с. — 2500 экз. — ISBN 966-615-079-4.