- •Введение
- •Титриметрический (объемный) анализ
- •Классификация титриметрических методов анализа.
- •Закон эквивалентности.
- •Для проведения определения титриметрическим методом необходимо наличие:
- •Титрованные (стандартные) растворы. Титрованными (стандартным) растворами называются растворы с точно известной концентрацией (титром), предназначенные для целей титрования в объемном анализе.
- •Способы выражения концентрации титрованных растворов.
- •Выражение результатов измерений и вычислений в количественном анализе. Значащие цифры.
- •Занятие № 1
- •1. Тема: Введение в количественный анализ. Техника взвешивания. Титриметрические методы анализа. Кислотно-основное титрование.
- •Учебные вопросы для самоподготовки студентов
- •5.4. Пример решения задач:
- •Литература:
- •1. Проверка вместимости мерных пипеток.
- •2. Приготовление стандартных растворов метода кислотно-основного титрования.
- •Кислотно-основное титрование
- •Занятие № 2
- •1. Тема: Кислотно-основное титрование. Титрование сильных кислот сильными основаниями и наоборот.
- •2. Цель: Изучить теоретические основы метода кислотно-основного титрования и приобрести навыки титриметрического количественного определения сильных кислот и сильных оснований.
- •Учебные вопросы для самоподготовки студентов
- •5.4. Пример решения задач:
- •0,2 Ммоль hCl содержится в 38 мл
- •Литература:
- •Приготовление и стандартизация титрованных растворов метода кислотно-основного титрования.
- •Виды титрования, применяемые в титриметрическом анализе
- •Прямое и заместительное титрование.
- •Обратное титрование.
- •Кислотно-основное титрование слабых электролитов
- •Занятие № 3
- •1. Тема: Кислотно-основное титрование. Титрование слабых кислот щелочами и слабых оснований сильными кислотами.
- •2. Цель: Изучить теорию титрования слабых кислот щело-чами и слабых оснований сильными кислотами и приобрести навыки количественного определе-ния слабых кислот и слабых оснований.
- •Учебные вопросы для самоподготовки студентов
- •5.4. Пример решения задач:
- •Литература:
- •1. Определение массовой доли (в %) уксусной кислоты в растворе.
- •2. Определение граммового содержания аммиака в водном растворе аммиака.
- •По среднему значению объема титранта рассчитывают граммовое содержание аммиака в водном растворе аммиака по формуле:
- •Титрование многоосновных кислот, многокислотных оснований, смесей кислот или оснований
- •Занятие № 4
- •1. Тема: Кислотно-основное титрование. Титрование многоосновных кислот, многокислотных оснований, смесей кислот или оснований.
- •Учебные вопросы для самоподготовки студентов
- •5.4. Пример решения задач:
- •Литература:
- •Определение массовой доли (в %) гидрокарбоната натрия и карбоната натрия в смеси.
- •Титрование амфолитов
- •Определение гидрофосфата натрия Na2нро4.
- •Определение дигидрофосфата натрия NaН2ро4.
- •Индикаторные ошибки титрования
- •Занятие № 5
- •1. Тема: Кислотно-основное титрование. Титрование амфолитов.
- •2. Цель: Изучить общие положения титриметрического определения амфолитов. Изучить индикаторные ошибки кислотно-основного титрования.
- •Учебные вопросы для самоподготовки студентов
- •5.4. Пример решения задач:
- •Литература:
- •1.Определение массовой доли (в %) гидрофосфата натрия в образце.
- •2. Определение массовой доли (в %) дигидрофосфата натрия в образце.
- •Применение метода кислотно-основного титрования в количественном анализе химических веществ и лекарственных средств
- •Занятие № 6
- •1. Тема: Кислотно-основное титрование. Применение кислотно-основного титрования.
- •2. Цель: Научиться оценивать возможности методов кислотно-основного титрования и применять их в анализе химических соединений и лекарственных средств.
- •Учебные вопросы для самоподготовки студентов
- •5.4. Примеры решения задач:
- •Литература:
- •Определение массовой доли (в %) хлорида аммония в образце. Способ титрования – по замещению.
- •Ошибки в количественном анализе. Статистическая обработка и оценка результатов анализа
- •Занятие № 7
- •2. Цель: Сформировать знания по ошибкам количествен-ного анализа. Научиться оценивать результаты анализа. Проверить знания по темам 1-7 путем тестового контроля.
- •Учебные вопросы для самоподготовки студентов
- •5.4. Примеры решения задач:
- •Литература:
- •Определение массовой доли (в %) глицина (кислоты аминоуксусной) в образце и статистическая обработка результатов анализа. Способ титрования – по замещению.
- •Занятие № 8
- •Вопросы по изученному разделу количественного анализа
- •1. Титриметрические методы анализа
- •2. Кислотно-основное титрование
- •Литература:
- •Вопросы тестового контроля по методу кислотно-основного титрования
- •122. Для построения кривой титрования слабого основания сильной кислотой рН до начала титрования рассчитывают по формуле:
- •Тип вопросов на определение причинной зависимости (причинно-следственных взаимосвязей)
- •Содержание
Кислотно-основное титрование слабых электролитов
Слабые кислоты и основания, являясь слабыми электролитами, в водных растворах распадаются на ионы частично. В их растворах устанавливается равновесие между ионами и непродиссоциированными молекулами. Долю диссоциированных молекул называют степенью ионизации или степенью диссоциации.
Диссоциацию слабой кислоты НА можно представить следующим уравнением:
НА ↔ Н+ + А-
Константа равновесия ионизации этой кислоты, исходя из закона действующим масс (ЗДМ), имеет вид:
Константу равновесия ионизации слабых кислот или оснований называют константой ионизации и обозначают:
Ка – константа ионизации кислоты (константа кислотности);
Кb – константа ионизации основания (константа основности).
Значения Ка и Кb являются количественной характеристикой силы кислоты и основания, позволяющей рассчитывать рН растворов слабых электролитов.
В справочной литературе часто приводят значения показателей констант рК для кислот и оснований, определяемых как:
рKа = –lgKа ; pKb = –lgKb
Большему значению Ка (или Кb) соответствует меньшее значение рКа (или рКb) и большая сила кислоты (или основания).
При титровании кислот и оснований необходимо учитывать значения их констант ионизации.
Практически установлено, что при титровании 0,1 М растворов кислот и оснований с индикаторным фиксированием КТТ константа ионизации кислоты или основания должна быть не менее 10-7 .
Если известны константа ионизации и концентрация слабой кислоты или основания и концентрация титранта, можно рассчитать рН в любой момент титрования.
Расчет рН в растворах слабых кислот, слабых оснований и буферных систем производят по следующим формулам:
для слабых кислот: рН = ½ рKа – ½ lgСа
для слабых оснований: pН = 7 + ½ рКа + ½ lgCb
для буферных систем: рН = рКа +
где Са – концентрация кислоты, моль/л;
Сb – концентрация соли, моль/л.
Буферные растворы представляют собой смесь слабой кислоты и соли этой кислоты, или смесь слабого основания и соли этого основания. Буфер образуется в процессе титрования слабых электролитов. Например, при титровании уксусной кислоты щелочью в растворе появляется ацетат-ион, который в смеси с не оттитрованной уксусной кислотой образует ацетатный буферный раствор (СН3СООН, СН3СОО-).
Буферные системы препятствуют резкому изменению значения рН в области буферного действия при добавлении кислоты или основания.
Занятие № 3
1. Тема: Кислотно-основное титрование. Титрование слабых кислот щелочами и слабых оснований сильными кислотами.
2. Цель: Изучить теорию титрования слабых кислот щело-чами и слабых оснований сильными кислотами и приобрести навыки количественного определе-ния слабых кислот и слабых оснований.
3. Целевые задачи:
3.1. Изучить теоретические основы титрования слабых кислот щелочами и слабых оснований сильными кислотами.
3.2. Научиться оценивать возможность титриметрического определения слабых кислот и слабых оснований в водных средах с визуальным фиксированием конца титрования.
3.3. Научиться проводить расчеты рН в различные моменты титрования слабых электролитов, анализировать кривые титрования.
3.4. Освоить сущность способов и методов титрования и научиться проводить их выбор для конкретного метода титриметрического определения. Выучить формулы для расчета результата титриметрического анализа.
4. План и организационная структура занятия:
4.1. Oрганизационный момент ……………………………...3 мин
4.2. Постановка цели занятия и мотивация изучения темы занятия (вступительное слово преподавателя)………...7 мин
4.3. Выявление исходного уровня знаний-умений (карти-рованный контроль)…………………...……….............10 мин
4.4. Коррекция исходного уровня знаний-умений………..40 мин
4.5. Организация самостоятельной работы студентов (целевые указания преподавателя, техника безопасности)….......5 мин
4.6. Лабораторная работа……………………….…………140 мин
4.7. Итоговый контроль: проверка результатов лабораторной ра-боты и протоколов……...……....……...........................15 мин
4.8. Заключительное слово преподавателя, указания к следующему занятию……...…………………………….5 мин
5. Задание для самоподготовки студентов:
5.1. Повторить теоретические основы кислотно-основного титрования, теорию слабых электролитов.
5.2. Изучить программный материал по данной теме, пользуясь рекомендуемой литературой и лекцией.