Выбор индикатора.

Для точного установления ТЭ в кислотно-основных методах необходимо выбрать индикатор с показателем титрования (рТ), равным рН в ТЭ: pT=pH_TЭ.

В зависимости от свойств титрируемого вещества возможно отклонение от этого равенства.

рН в ТЭ CH₃COOH= 9,5. Поэтому при титрование лучше всего подходит индикатор фенол-фталеин с рТ=9.

Погрешность титрования ch3cooh.

Точность зависит от многих факторов. Один из них – точность отсчёта объёма рабочего раствора по бюретки; обычно применяемой для титрования. Погрешность отсчёта по шкале, разделённой на десятые доли миллилитра, составляет не менее 0,02 миллилитра. Оптимальный Vрасходуемого рабочего раствора примем равным 20мл.

Таким образом, при принятых условиях относительная погрешность (отсчёта объёма рабочего раствора по бюретки составляет:=

Погрешность можно уменьшить, применяя специальные приспособления, например весовую бюретку, когда измеряют не Vраствора, а его массу. Однако такой способ работы сопряжён со значительными трудностями и увеличивает продолжительность анализа. В обычных же условиях следует считать неизбежной погрешность 0,1%. Отсюда следует, что и при других операциях, связанных с определением нет необходимости стремится обеспечить погрешность меньшую, чем 0,1%.

Погрешности, источниками которых являются неправильный выбор индикатор, можно разделить на две группы.

1.Индикатор выбрали так, что резкое изменение окраски наблюдается после введения некоторого избытка рабочего раствора по сравнению с эквивалентным количеством. В этом случае раствор перетитрован.

2.Индикатор выбран так, что переход окраски происходит до того, как достигнута ТЭ. В этом случае раствор недотитрован.

Погрешности 1-ой группы легко найти по Vизбытка рабочего раствора, прибавленного для изменения окраски индикатора.

pHв ТЭCH₃COOHравен 9,5 следовательно необходим индикатор с рТ = 9, т.е. фенолфталеин. Предположим, что индикатор выбран неудачно – вместо фенол-фталеина взят тимолфталеин с рТ = 10. Индикатор изменит цвет при рН=10 и раствор, следовательно, будет перетитрован. Примем, чтоVраствора в конце определения составляет 200мл. Для изменения цвета индикатора необходимо прибавить такой избыток раствора 0,5МNaOH, чтобы он был достаточен для создания рН = 10. По соотношению между концентрацией и объёмом находимV₁M₁=V₂M₂, гдеV₁– объём раствора в конце титрования (200мл),M₁[H⁺] = 10^-10или [OH^-] = 10^-4,M₂– молярность рабочего раствораNaOH(0,5M),V₂ – необходимый объём щелочи для изменения окраски индикатора.

Таким образом, для изменения цвета индикатора необходимо прибавить избыток 0,5М раствора NaOHравный 0,04мл.

Если принять исходное количество 0,5М уксусной кислоты за 100мл, то относительная погрешность титрирования будет равна:

.

Погрешность второй группы можно определить как отношение неоттитрованного объёма вещества к его первоначальному объёму, или отношение неоттитрированной части первоначальной концентрации вещества:

Во многих случаях, когда погрешность не слишком велика, принимают, что первоначальная концентрация вещества равна концентрации от титрированной части:

,

рассмотрим, как влияет расхождение между рТ и рН_ТЭна погрешность титрирования рН_ТЭ0,5MCH₃COOH

CH₃COOH + OH^-  CH₃COO^- + H₂O равно 9,5.

Предположим, что взяли индикатор с рТ = 9, в этом случае окраска изменится при рН = 8, т.е. когда некоторая часть CH₃COOHостанется неоттитрированной, поэтому:.

Отношение в правой части уравнения находим kдиссоциации кислоты:

.

Из уравнения следует:, где [H⁺] – концентрация ионов водорода, при которой индикатор изменяет окраску, т.е. [H⁺] = 10^-9.

Принимая во внимание, что k_a= 1,74 10^-5, получим

.

Таким образом CH₃COOHможно определить с погрешностью 0,005%, если для титрования взят индикатор фенол-фталеин с рТ = 9.

Табл. №1.