2) Кривые кислотно-основного титрования

Т итрование сильной кислоты сильным основанием HCl+NaOH=NaCl+H₂O

До начала титрования: в растворе – сильная кислота pH = –lg[H⁺] = –lgC^o(HCl)

До т. э.: в растворе – недотитрованная сильная кислота (и ее соль, не влияющая на рН)

pH= –lg[H⁺]_ост.= –lgC_ост(HCl)

В т. э.: в растворе – соль сильной кислоты и сильного основания

рН = 7

После т. э.: в растворе избыток титранта – сильного основания (и соль, не влияющая на рН)

pH= 14 +lg[ОH^–]_изб.= 14 +lgС_изб(NaOH)

Общий вид кривой титрования сильной кислоты сильным основанием

Титрование сильного основания сильной кислотой NaOH+HCl=NaCl+H₂O

До начала титрования: в растворе – сильное основание

pH= 14 +lg[OH^–]_исх= 14 +lgС⁰(NaOH)

До т. э.: в растворе – недотитрованное сильное основание (и соль, не влияющая на рН)

pH= 14 +lg[OH^–]_ост.= 14 +lgС_ост(NaOH)

В т. э.: в растворе – соль сильного основания и сильной кислоты , рН = 7

После т. э.: в растворе избыток титранта – сильной кислоты (и соль, не влияющая на рН)

pH= –lg[H⁺]_изб.= –lgC_изб(HCl)

Титрование слабой киcлоты сильным основанием

CH₃COOH+ NaOH=CH₃COONa+H₂O

До начала титрования (в исходной точке): в растворе – слабая кислотаCH₃COOH

До т. э.:в растворе смесьCH₃COOHиCH₃COONa(буферная)

В т. э.:в растворе сольCH₃COONa

! pH > 7

После т. э.: в растворе соль CH₃COONa и избыток NaOH (который подавляет гидролиз соли и определяет значение рН):

pH= 14 +lg[ОH^–]_изб= 14 +lgС_изб(NaOH)

Титрование соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием

KCN+HCl=HCN+KCl

из щелочной среды в кислую

До начала титрования: в растворе – соль слабой кислотыKCN

До т. э.:в растворе смесьKCNиHCN(буферная)

В т. э.:в растворе слабая кислотаHCN

! рН < 7

После т. э.: в растворе HCN и избыток HCl (подавляющий диссоциацию слабой кислоты и определяющий значение рН):

pH= –lg[H⁺]_изб = –lgC_изб(HCl)

Титрование многоосновных кислот

Варианты:

1. Кислота титруется ступенчато (H₃PO₄,H₂SO₃и др.)

2. Кислота титруется сразу по всем ступеням (H₂С₂O₄,H₂SO₄и др.)

1) Условие наличия скачка на кривой титрования:

К_д >10^-7– 10^-8(pK < 7-8)

Количество скачков:

• ЕслиК >10^-7 – 10^-8Þскачок есть

• ЕслиК < 10^-7– 10^-8Þскачка нет

2) Условие разделения скачков:  (DрК³4 )

• Если  ÞIиIIт. э. располагаются на кривой раздельно, кислота титруется ступенчато

• Е сли  Þкислота титруется сразу по двум ступеням

Например, H₃РO₄: К₁= 7,1·10^-3; К₂= 6,2·10^-8; К₃= 5,0·10^-13

Выбирают индикатор с помощью кривой титрования. Для этого на график кривой титрования наносят интервал перехода индикатора. У правильно подобранного индикатора интервал перехода полностью или частично перекрывается скачком титрования.

Погрешности, обусловленные несовпадением точки эквивалентности и рТ индикатора, называются индикаторными.

Индикаторные погрешности в кислотно-основном титровании удобно разделить на 4 вида:

Водородная индикаторная погрешность может возникнуть при недотитровании сильной кислоты (в таком случае погрешность отрицательная) либо когда сильная кислота используется в качестве титранта и добавлена в избытке (положительная погрешность).

Если концентрации титруемого вещества и титранта одинаковы, то V_конечн = 2V₀, тогда

Гидроксидная погрешность может возникнуть при недотитровании сильного основания (отрицательная погрешность) либо в том случае, когда сильное основание используется в качестве титранта и добавлено в избытке (положительная погрешность).

Кислотная и основная индикаторные погрешности могут быть только отрицательными (если, конечно, исключить гипотетический случай использования слабой кислоты или основания в качестве титранта).

Величина кислотной погрешности представляет собой молярную долю неоттитрованной кислоты.

 

Если   , то 

Формула для расчёта основной погрешности выводится аналогичным образом и выглядит следующим образом

3) Электрохимические методы анализа — группа методов количественного химического анализа, основанные на использовании электролиза.Различают методы, основанные на электродной электрохимической реакции (потенциометрия, полярография, вольтамперометрия, амперометрия, хронопотен-циометрия, электролиз, кулонометрия и др.); методы, не связанные электродной электрохимической реакцией (кондуктометрия, диэлкометрия), и методы, связанные с изменениями структуры двойного электрического слоя (тензометрия). При высокочастотном кондуктометрическом титровании используют токи высокой частоты — от десятков тысяч герц до сотен мегагерц. Отсутствие непосредственного контакта исследуемого раствора с электродами.Данный метод основан на регистрации изменения так называемой высокочастотной электрической проводимости G в процессе титрования. Величина G в свою очередь есть сложная функция от удельной электрической проводимости χ и частоты тока. Для осуществления метода высокочастотного титрования исследуемый раствор подвергается действию высокочастотного электромагнитного поля, создаваемого внутри измерительных ячеек, которые представляют собой либо электрический конденсатор, либо катушку индуктивности. По этому признаку измерительные ячейки делят на: 1) емкостные и 2) индуктивные. Простейшая измерительная ячейка емкостного типа представляет тонкостенный стеклянный сосуд, на наружной поверхности которого монтируются две изолированные друг от друга металлические обкладки, подключенные к высокочастотному генератору. Измерительная ячейка емкостного типа представляет собой стеклянный цилиндрический сосуд, помещаемый между пластинами конденсатора. Последние имеют форму колец.