Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
KRIVYE_TITROVANIYa_KISLOTNO_OSNVNOE.docx
Скачиваний:
16
Добавлен:
12.06.2020
Размер:
237.01 Кб
Скачать

Кислотно-основное титрование

Аналитическая реакция – нейтрализация кислоты щёлочью или, наоборот, щёлочи кислотой. Эквивалентную точку определяют обычно с помощью цветных индикаторов.

Действие индикаторов

Индикаторами являются слабые органические кислоты или основания, у которых ионная и молекулярная формы имеют различную окраску. Например, фенолфталеин содержит фенольную функциональную группу, метилоранж – ароматическая сульфокислота с функциональной группой SO3H. Процесс их диссоциации в общем виде можно представить уравнением:

.

Константа диссоциации индикатора определяется уравнением:

.

Концентрации ионной и молекулярной форм в середине области перехода окраски индикатора равны между собой и рН перехода окраски индикатора равен логарифму константы диссоциации:

.

При цвет раствора будет обусловлен окраской ионной формы индикатора и, наоборот, при раствор будет окрашен молекулярной формой индикатора. Поэтому переход окраски происходит в области .

Фенолфталеин является очень слабой кислотой, поэтому он изменяет окраску от бесцветной к малиновой в слабощелочной области, при рН = 8,3 – 10. Метиловый оранжевый – кислота средней силы, изменяет окраску от красной к жёлтой в слабокислой области при рН = 3,7 – 5,1. Лакмус изменяет окраску от красной к синей в нейтральной области при рН около 7.

Кривые титрования

Кривые титрования – графические зависимости концентрации участника реакции, протекающей при титровании от объёма добавленного титранта. Для реакций кислотно-основного взаимодействия показателем концентрации участника реакции является рН раствора.

Различают теоретические и экспериментальные кривые титрования. Теоретический расчёт кривых титрования проводится по уравнению реакции и исходным концентрациям реагирующих веществ. Теоретические кривые титрования нужны для обоснованного выбора индикатора в данном титровании. Экспериментальные кривые титрования получают при измерении какого-либо свойства системы в ходе титрования (ЭДС, электропроводность и т.п.) в зависимости от объёма титранта. Экспериментальные кривые титрования нужны для определения точки эквивалентности.

Кривые кислотно-основного титрования позволяют проследить за качественными и количественными изменениями титруемого раствора и выбрать наиболее подходящий индикатор для определения точки эквивалентности (конца титрования).

При построении теоретических кривых титрования рассчитывают рН четырёх основных этапов:

1) до начала титрования;

2) титрование до точки эквивалентности;

3) точка эквивалентности;

4) после точки эквивалентности.

Кривая титрования сильной кислоты щёлочью

Аналитическая реакция – реакция нейтрализации

.

1 этап. В растворе присутствует только сильная кислота, рН раствора определяется её концентрацией:

,

где СK – нормальная концентрация кислоты.

2 этап. Процесс титрования. Происходит постепенная нейтрализация кислоты щёлочью:

.

рН вычисляется по уравнению:

,

где VK – объём пробы кислоты, взятый для титрования (аликвота), СЩ – нормальная концентрация раствора щёлочи, VЩ – объём раствора щёлочи, добавленного в процессе титрования.

3 этап. Точка эквивалентности. В системе находится только негидролизующаяся соль. рН = 7. На нейтрализацию кислоты затрачен эквивалентный объём щелочи VЭ.

4 этап. Добавление избытка титранта после точки эквивалентности. рН определяется только количеством добавленной щёлочи и вычисляется по уравнению:

.

Пример. Рассчитать кривую титрования 10 мл 0,1 н. соляной кислоты 0,1 н. раствором гидроксида натрия.

VNaOH, мл

Система

Расчётная формула

рН

0

0,1 н. раствор HCl

1,00

1

Титрование соляной кислоты.

1,09

5

1,48

7

1,75

9

2,28

9,5

2,59

9,9

3,30

10

NaCl

Точка эквивалентности, VЭ = 10 мл, VΣ = 20 мл

7,00

10,1

Избыток щёлочи

10,70

11

11,68

12

11,96

15

12,30

20

12,52

Кривая титрования сильной кислоты щелочью

Точка эквивалентности соответствует объёму титранта 10 мл. Обращает внимание резкий скачок величины рН в этой области. Объём одной капли раствора обычно составляет 0,01-0,02 мл. В области эквивалентной точки при добавлении капли щёлочи рН возрастает на 3-6 единиц. Поэтому эквивалентную точку можно определить с помощью любого цветного индикатора, изменяющего окраску в области значений рН от 4 до 10.

Соседние файлы в предмете Аналитическая химия