2.2.Титрование слабой кислоты сильной щелочью.

2.2.1.Титрование hcooh раствором NaOh.

В начале титрования в растворе находится только слабая кислота (другими источниками ионов водорода можно пренебречь).

Получаем

В растворе кислоты при степени ее диссоциации менее 5%

отсюда

1. V_NaOH = 0,0 мл, ,

До ТЭ при титровании получается сопряженное основание, и раствор представляет собой буферную смесь, поэтому рН вычисляют по формуле

1. V_NaOH = 50,0 мл, ,

2. V_NaOH = 90,0 мл, ,

3. V_NaOH = 99,0 мл, ,

В ТЭ вся кислота оттитрована, и рН раствора определяется наличием сопряженного основания (другими источниками ОН -ионов можно пренебречь). В растворе слабого основания

; [HCOO^-]=C_B

и

1. V_NaOH = 99,9 мл, ,

Поскольку при титрования количество получившегося основания равно исходному количеству кислоты, пренебрегая изменением объема, можно считать, что с_В =с₀ .

После ТЭ основным источником ОН ионов будет добавленное сильное основание.

1. V_NaOH = 100,0мл, ,

№	VNaOH,(мл)		Формула вычисления pH	pH
1 2 3 4 5 6 7 8 9	0.0 50.0 90.0 99.0 99.9 100.0 100.1 101.0 150.0	0.000 0.500 0.900 0.990 0.999 1.000 1.001 1.010 1.500	» »	2,3 3,8 4,7 5,8 6,8 7,9 10,3 11,3 13,0

Таблица 1. Титрование 0.2 М НСООН 0.2 М NaOH

Вблизи ТЭ (f=0.999) вычисление pH по формуле не дает правильного результата, поскольку концентрация сопряженной кислоты здесь очень мала и допущения, сделанные при выводе формулы для расчета pH буферной смеси, неправомерны. То же относится к расчетам вблизи начала кривой. Резкое изменение в начале кривой объясняется малой буферной емкостью смеси при малой концентрации сопряженного основания.

Индекс крутизны:

.

Обратим внимание на точку, в которой f=0,5. Здесь pH=pK_a. Это точка с максимальной буферной емкостью (. Анализируя кривую, мы видим, что она несимметрична относительно ТЭ, иpH в этой точке определяется силой сопряженного основания.

2.3.Факторы, влияющие на скачок титрования.

На величину скачка влияют все факторы, от которых зависят значения рН: константа диссоциации титруемого вещества концентрации титруемого вещества и титранта, температура, ионная сила.

Чем слабее кислота, тем выше рН в начале титрования и в области буферного действия. Следовательно, ветвь кривой титрования до ТЭ смещается в щелочную область. В ТЭ образуется основание тем более сильное, чем слабее исходная кислота, следовательно, pH смещается в щелочную среду. В то же время ветвь за ТЭ остается неизменной. В целом скачок уменьшается. Аналогично для оснований: чем слабее титруемое основание, тем скачок меньше и тем более он смещен в кислую область.

Для кислот и оснований с ТЭ сливается с началом правой ветви кривой, т.е. скачок отсутствует. Так, нельзя оттитровать в водных растворах такие вещества, как Н₃ВО₃ (К_а=),NH₄⁺ (K_a=),C₂O₄^-2 (K_b=)

C₅H₅N (К_в=) и т.п.

Чем меньше концентрации титруемого вещества и титранта, тем меньше скачок. Практически невозможно оттитровать сильные протолиты с с <10^-4 М, а слабее с с<10^-2 М.

При изменении температуры сильно изменяется константа автопротолиза воды, входящая во многие формулы рН. В результате при увеличении температуры скачок уменьшается смещается в более кислую среду. Ионная сила влияет незначительно.