ПрезентацииЛекАХ / ПрезентацияЛ5
.ppt
НА |
+ |
В |
↔ |
НВ+ |
+ |
А- |
кислота |
|
основание |
|
сопряженная |
|
сопряженное |
|
|
|
|
кислота |
|
основание |
Ацидиметрия: ОН- + Н3О+ → 2Н2О
Алкалиметрия: Н3О+ + ОН- → 2Н2О
В общем виде: Н+ + ОН- → Н О |
|
|
2 |
СН+ |
pH |
СОН- |
pOH |
Сопряженная кислотно-основная пара (протолитическая пара):
НА – А-
В – ВН+
Кислота Основание Протолитическая пара
HCl |
Cl- |
|
|
HCl - Cl- |
HNO |
NO |
- |
HNO - NO - |
|
3 |
3 |
3 |
3 |
|
CH COOH |
CH COO- |
CH COOH - CH COO- |
||
3 |
3 |
|
3 |
3 |
H O |
OH- |
|
|
H O – OH- |
2 |
|
|
|
2 |
Процесс титрования сильной кислоты раствором сильного основания
HCl + NaOH → NaCl + H2O
|
|
Степень оттитровывания ( ): |
|
n(x)от. |
С ∙ V (R)доб. |
= |
= |
n(x)экв. |
С ∙ V (R)экв. |
1) До точки эквивалентности - < 1:
рН = -lg аH+ = -lg CH+ = -lg CHCl
Если Со – начальная концентрация HCl, то:
CHCl (осталось) = Со (было) – Со (оттитровали) CHCl = Со ∙ (1 – ), рН = -lg Со ∙ (1 – )
2)В точке эквивалентности = 1: CH+ = СОН- = 10-7 или рН = рОН = 7.
3)После точки эквивалентности - > 1:
СОН- = СNaOH
рOН = -lg аОН- = -lg СОН- = -lg СNaOH
рН = 14 – рОН = 14 + lg СNaOH = 14 + lg Со ∙ (1 – )
СNaOH = Со ∙ (всего добавлено) - Со (оттитровано) = Со ∙ (1 – ) рН = 14 + lg Со ∙ ( - 1)
Пример 1. Построить кривую титрования 10 мл 0.1М раствора HCl 0.1М раствором NaOH.
1. В точке эквивалентности необходимо добавить 10 мл раствора NaOH, так как выполняется условие равенства количества вещества:
С1V1 = С2V2
2. Упрощаем расчеты, пренебрегая разбавлением в два раза (т.к. lg 2 0.3)
№ |
VNaOH, мл |
VNaOH |
рН = |
рОН = |
1) |
|
= |
- lg С0 ∙ (1 – ) |
- lg С0 ∙ ( - |
|
|
|
|
|
|
|
VNaOH,экв. |
|
|
1 |
0 |
0 |
-lg 10-1 = 1.0 |
|
2 |
5.00 |
5/10 = 0.5 |
-lg 10-1 ∙ 0.5 = 1.3 |
|
3 |
9.00 |
9/10 = 0.9 |
-lg 10-1 ∙ 0.1 = 2.0 |
|
4 |
9.90 |
9.9/10 = 0.99 |
-lg 10-1 ∙ 0.01 = 3.0 |
|
|
(титруем с |
(недотитрован 1.0 %) |
|
|
|
ошибкой 1.0 %) |
|
|
|
5 |
9.95 |
9.95/10 = 0.995 -lg 10-1 ∙ 0.005 = 3.3 |
|
|
|
(титруем с |
(недотитрована |
|
|
|
ошибкой 0.5 %) |
1 капля) |
|
|
6 |
9.99 |
9.99/10 = 0.999 |
-lg 10-1 ∙ 0.001 = 4.0 |
|
(титруем с
ошибкой 0.1 %)
7 |
10.00 (т.э.) |
10.00/10 = 1 |
pH = pOH = 7.0 |
|
8 |
10.01 |
10.01/10 = 1.001 |
14.0 – 4.0 = 10.0 |
-lg 0.1 ∙ 0.001 = 4.0 |
9 |
10.05 |
10.05/10 = 1.005 |
14.0 – 3.3 = 10.7 |
-lg 0.1 ∙ 0.005 = 3.3 |
10 |
10.10 |
10.10/10 = 1.010 |
14.0 – 3.0 = 11.0 |
-lg 0.001 = 3.0 |
11 |
11.00 |
11.00/10 = 1.100 |
14.0 – 2.0 = 12.0 |
-lg 0.1 ∙ 0.1 = 2.0 |
12 |
15.00 |
15.00/10 = 1.500 |
14.0 – 1.3 = 12.7 |
-lg 0.1 ∙ 0.5 = 1.3 |
Скачок титрования наблюдается при ошибке 0.1 %:
рН = рН = 1.001 - рН = 0.999 = 10 – 4 = 6
12
10
8
6
4
2
рН |
NaOH |
|
Фенолфталеин
Т.э. |
Область скачка титрования |
Метиловый- оранжевый
HCl
Область буферных свойств
0.5 |
1.0 |
1.5 |
|
|
|
|
Виды индикаторов |
|
||
Индикатор |
pKInd |
рН |
рТ |
Окраска |
|
|
|
|
|
Кислая |
Щелочная |
|
|
|
|
среда |
среда |
Метиловый- |
|
|
|
|
|
оранжевый |
3.36 |
3.1 – 4.4 |
3.7 |
красная |
|
желтая |
|
|
|
|
|
Метиловый- |
|
|
|
|
|
красный |
5.00 |
4.4 – 6.2 |
5.3 |
красная |
|
желтая |
|
|
|
|
|
Бромтимоло- |
|
|
|
|
|
вый синий |
7.30 |
6.0 – 7.6 |
6.8 |
желтая |
синяя |
Фенол- |
|
|
|
|
|
фталеин |
9.53 |
8.2 – 9.8 |
8.8 |
бесцветная |
малиновая |
Титрование слабых кислот растворами сильных оснований
СН3СООН + NaOH ↔ СН3СООNa + H2O
СН3СООН + OH- ↔ СН3СОО- + H2O
Пример 2. Построить кривую титрования 10 мл 0.1М раствора СН3СООН
0.1М раствором NaOH. КА = 1.7 ∙ 10-5, рКа = 4.74
ССН3СООН = СNaОН = 0.1 моль/л, V (СН3СООН) = 10 мл.
1)= 0 (слабая кислота): рН = ½ рКА – ½ lg CA
2)< 1 (остаток кислоты и ее соль – буферный раствор):
Cсоли |
|
|
рН = рКА + lg |
; CA = С0 ∙ (1 - ) |
|
|
CA |
|
|
С0 ∙ |
|
рН = рКА + lg |
|
= рКА + lg |
3) = 1 (соль сильного основания и слабой кислоты):
Кравн.
|
СН СОО- |
+ H O ↔ СН СООН + OH- |
||
|
3 |
2 |
|
3 |
|
ССН СООН ∙ СОН- |
СОН- 2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
Кравн. = |
|
= |
|
|
|
ССН3СОО- |
Ссоли |
|
|
с другой стороны: |
|
|
|
|
|
ССН3СООН ∙ СОН- ∙ СН+ |
СОН- ∙ СН+ |
КW |
|
Кравн. = |
|
= |
|
= |
|
ССН3СОО- ∙ СН+ |
КА |
КА |
|
тогда: |
|
|
|
|
К |
СОН- 2 |
К |
∙ С |
|
W |
|
W |
соли |
|
= |
или СОН- 2 = |
|
|
|
КА |
Ссоли |
|
КА |
|
