Контрольні питання

1. Розрахуйте яку кількість концентрованої соляної кислоти (ρ=1,14 г/см³) потрібно взяти для розведення, щоб приготувати 10 л 0,01М розчину соляної кислоти.

2. Чому для визначення концентрації хлоридної кислоти за титрованим розчином NаОН краще використовувати метиловий оранжевий, а не фенолфталеїн?

3. Обчисліть криву титрування 100 мл 0,1М розчину NаОН 0,1М розчином HCl. Підберіть індикатори.

4. В чому полягає суть методу нейтралізації?

Лабораторна робота № 3 Визначення концентрації соляної кислоти за натрій тетраборатом

Мета: Визначити концентрацію HCl за натрій тетраборатом.

Обладнання та посуд:

1. Бюретка, 25 мл.

2. Колба для титрування.

3. Лійка.

4. Мірний циліндр, 100 мл.

5. Натрій тетраборат.

6. Індикатор – метиловий червоний.

Завдання:

Визначення концентрації соляної кислоти за натрій тетраборатом.

Визначення концентрації розчину соляної кислоти.

Щоб визначити концентрацію розчину кислоти, застосовують такі вихідні речовини: Na₂B₄O₇·10H₂O – натрій тетраборат, Na₂CO₃ – натрій карбонат, KHCO₃ – калій гідрокарбонат, KIO₃ – калій йодат та ін.

Принцип методу. Для визначення концентрації HCl застосовують метод окремих наважок. При титруванні натрій тетраборату хлоридною кислотою відбуваються реакції:

Na₂B₄O₇ + 7H₂O → 2NaOH + 4H₃BO₃;

2NaOH + 2HCl → 2NaCl + 2H₂O;

–––––––––––––––––––––––––––––––––

Na₂B₄O₇+2HCl+5H₂O → 4H₃BO₃ + 2NaCl.

Для визначення точки еквівалентності, застосовують індикатор, показник титрування (рТ) якого близький до рН у точці еквівалентності. У точці еквівалентності розчин містить тільки хлорид натрію (рН=7) та борну кислоту Н₃ВО₃, яка зумовлює слабкокислу реакцію розчину. Значення рН розчину у точці еквівалентності можна розрахувати за формулою для обчислення рН розчинів слабких кислот:

pH = рК₁ (H₃BO₃ ) – lgC(H₃BO₃);

pK₁(H₃BO₃) = –lgK₁(H₃BO₃), pK₁(H₃BO₃)=9,24.

Якщо прийняти, що C(H₃BO₃) ≈ 0,1M, то pH= ·9,24 – lg10^–1 = 5,12.

Титрування буде більш точним тоді, коли застосувати індикатор з показником титрування 5,12 або близьким до цього значення. Таке значення рН у точці еквівалентності відповідає показнику титрування метилового червоного (рТ=5,5).

Обчислення маси наважки. Натрій тетраборат має перевагу при використанні його для встановлення концентрації НСl, тому що має велику молярну масу еквівалента.

M( Na₂B₄O₇·10H₂O)= =190,71 .

Попередньо масу наважки обчислюють з огляду на рівність кількості моль-еквівалентів реагуючих речовин, а саме:

= .

Концентрація кислоти (НСl) 0,1М, об'єм кислоти беруть такий, щоб на титрування було достатньо однієї заповненої бюретки. Якщо користуються бюреткою на 25 мл, то для обчислення наважки беруть 20,0 мл:

m(Na₂B₄O₇·10H₂O) = = 0,38 г.

Хід аналізу. Наважку натрій тетраборату близько 0,38 г зважують на аналітичних терезах, висипають її в колбу для титрування, розчиняють у гарячій воді приблизно 50 мл. Розчин охолоджують до кімнатної температури, додають 1–2 краплі індикатора метилового червоного і титрують розчином НСl до зміни забарвлення розчину від жовтого до червоного.

Титрування проводять тричі. Концентрацію хлоридної кислоти розраховують за формулою

C(HCl) = .