- •Содержание
- •Сущность титриметрического анализа
- •Классификация методов титриметрического анализа
- •1) По процессам, лежащим в основе:
- •2) По способу выполнения:
- •3) По методу:
- •Стандартные растворы
- •Кривые титрования
- •Кислотно-основное титрование
- •Вывод формул для расчета pH
- •1) Вывод формул для расчета pH в начальной точке титрования:
- •2) Вывод формул для расчета pH до точки эквивалентности
- •3) Вывод формул для расчета pH в точке эквивалентности
- •4) Вывод формул для расчета pH после точки эквивалентности
- •Выбор индикатора
- •Индикаторные погрешности титрования
- •Окислительно-восстановительное титрование
- •Вывод формул для расчета кривой окислительно-восстановительного титрования
- •Вывод формул для расчета е до точки эквивалентности
- •Вывод формул для расчета e в точке эквивалентности
- •Вывод формул для расчета e после точки эквивалентности
- •Влияние pH
- •Влияние конкурирующей реакции комплексообразования
- •Влияние разбавления на скачок титрования
- •Влияние температуры на скачок титрования
- •Выбор индикатора
- •Индикаторные погрешности титрования
- •Литература
1) Вывод формул для расчета pH в начальной точке титрования:
Начальная точка характеризует равновесие в растворе слабого основания. Поскольку титруется NH4OH, то pH раствора будет определяться равновесием:
Концентрация OH- -ионов можно вывести из константы основности гидразина:
, где =
Получается, что . Отсюда:
2) Вывод формул для расчета pH до точки эквивалентности
При добавлении некоторого объема титранта HCl концентрация будет снижаться, а иона увеличится. В результате образуется смесь слабого основания и его сопряженной кислоты, т.е. буферный раствор.
Количество вещества слабого основания в полученном буферном растворе без заметной погрешности можно приравнять к количеству вещества оттитрованного или добавленного титранта, т.е. =f , а количество вещества оставшегося : = f =(1 f) .
, откуда
.
3) Вывод формул для расчета pH в точке эквивалентности
В точке эквивалентности в растворе существует только слабая кислота , которая находится в протолитическом равновесии с водой:
, где = , еще учтем, что в точке эквивалентности , , откуда
.
4) Вывод формул для расчета pH после точки эквивалентности
После точки эквивалентности pH раствора определяется количеством добавленной сильной кислоты.
Таблица 1. Расчет pH титрования 100,0 мл 0,1 М N2H4H2O 0,1 М раствором HCl
Этапы титро-вания |
f |
|
|
Состав раствора |
Формула расчета pH |
pH |
1 |
0 |
0 |
100 |
, |
|
11,13 |
2 |
0,1 |
10 |
110 |
, , |
|
10,20 |
0,2 |
20 |
120 |
9,85 |
|||
0,3 |
30 |
130 |
9,62 |
|||
0,4 |
40 |
140 |
9,43 |
|||
0,5 |
50 |
150 |
9,25 |
|||
0,6 |
60 |
160 |
9,07 |
|||
0,7 |
70 |
170 |
8,88 |
|||
0,8 |
80 |
180 |
8,65 |
|||
0,9 |
90 |
190 |
8,30 |
|||
0,99 |
99 |
199 |
7,25 |
|||
0,999 |
99,9 |
200 |
6,25 |
|||
3 |
1 |
100 |
200 |
, |
|
5,28 |
4 |
1,001 |
100,1 |
200 |
, , |
|
4,30 |
1,01 |
101 |
201 |
3,30 |
|||
1,1 |
110 |
210 |
2,32 |
|||
1,5 |
150 |
250 |
1,70 |
|||
2 |
200 |
300 |
1,48 |
Скачок титрования лежит по pH от 6,25 до 4,30, точка эквивалентности достигается при pH=5,28 и не равна точке нейтральности.
Рис 1. Кривая титрования 100,0 мл 0,1 М NH3H2O 0,1 М раствором HCl