2.5. Выбор индикатора

Для фиксирования конца титрования используют визуальные (титрование с индикатором, цветным или флуоресцентным) и инструментальные методы (потенциометрическое, амперометрическое, фотометрическое титрование). Цветные индикаторы в кислотно-основном титровании – это слабые органические кислоты и основания, протонированные и непротонированные формы которых различаются по структуре и окраске. Существуют одноцветные (например, фенолфталеин) и двухцветные (например, метиловый оранжевый) индикаторы.

Схематически равновесие в растворе индикатора можно представить как кислотно-основную реакцию:

HIn + H₂O In ⁻ + H₃O⁺

К индикаторам предъявляют ряд требований:

1) индикатор должен обладать высоким светопоглощением так, чтобы окраска даже его небольшого количества была заметна для глаза. Большая концентрация индикатора может привести к расходу на него титранта;

2) переход окраски должен быть контрастным;

3) область перехода окраски должна быть как можно уже.

Середина области перехода окраски индикатора (при этом рН = рК_а) называется показателем индикатора (рТ) и фактически отождествляется с КТТ. Выбирают индикатор для титрования так, чтобы область перехода входила в скачок титрования. Границы скачка титрования определяются заданной точностью.

В нашем случае мы титруем раствор аммиака соляной кислотой, ТЭ = 5,12. Следовательно, нужно использовать индикатор с рТ максимально приближенным к 5,12. Скачок титрования равен ∆рН = 6,25 – 4,00 = 2,25. Интервал перехода индикатора должен лежать в пределах от 4,00 до 6,25, или быть максимально приближенным к скачку. Наиболее удовлетворяющий этим требованиям будет индикатор метиловый красный (цвет меняется из красного в желтый):

2.6. Индикаторная погрешность

Индикаторная погрешность вызвана несовпадением КТТ с ТЭ.

Индикаторная погрешность (ПТ) – это систематическая погрешность, которую можно рассчитать.

При титровании раствор аммиака будет перетитрован. Поэтому для вычисления индикаторной погрешности используем формулу для расчета рН после ТЭ. Найдем чему равно значение степени оттитрованности:

Найдем :

Т.к. раствор перетитрован индикаторная погрешность будет со знаком плюс. Используя найденные значения и формулу , рассчитаем погрешность титрования:

2.7. Выводы

1. ТЭ не совпадает с точкой нейтральности, а лежит в кислой области.

2. Скачок титрования значительно меньше, чем при титровании сильного основания сильной кислотой той же концентрации. В случае титрования 0,1 М раствора аммиака скачок составляет 2,25 рН, а в случае титрования 0,1 М раствора щелочи (например, NaOH) он равен 6 рН.

3. Скачок титрования зависит от силы протолитов. Чем слабее основание, тем меньше скачок титрования.

4. С уменьшением концентрации титруемого раствора и увеличением температуры, скачок титрования уменьшается.

5. Для титрования используют индикаторы, рТ которых лежат в кислой среде (например, метиловый красный).

3.1.Окислительно-восстановительное титрование (редоксометрия)

В редоксометрии используются реакции окисления – восстановления, связанные с переходом электронов от одного иона (молекулы) к другому. Вещество, теряющее электроны, в этих реакциях является восстановителем, а приобретающее – окислителем; первое вещество окисляется, а второе – восстановливается.

Вос₁ - е Ок₁ Ок₂ + е Вос₂ ^{---------------------------------------------------------} Вос₁ + Ок₂ Ок₁ + Вос₂

При редоксометрическом титровании концентрации участвующих в реакции веществ или ионов все время изменяются. Должен, следовательно, изменяться и окислительно – восстановительный потенциал раствора (Е).