Глава 2.Кислотно-основное титрование

§1 Построение кривой титрования.

Для построения кривой титрования слабой одноосновной кислоты сильным основанием необходимо провести следующие расчеты, которые соответствуют различным участкам кривой титрования:

1. До начала титрования, когда раствор содержит только слабую кислоту (НСООН, рК=3,75).

В водном растворе слабой кислоты устанавливается равновесие:

Так α<5% (К_O/С= 1,8»10~⁴/0.2=9»10"⁴), то кислота диссоциирует незначительно, можно считать, что [НА]=С(НА). Исходя из уравнения диссоциации и значения концентрации, достаточного для подавления автопротолиза воды, можно считать, что [Н⁺]=[А^-]. К_А(НА)=[Н⁺][А-]/[НА]=[Н⁺]²/С(НА), где К_А(НА) - константа кислотности.

Отсюда [Н]>>(К_А(НА)-С(НА))

рН=-1g[Н⁺]=-1g(К_А(НА)-С(НА))=0.5pK_А(НА)-0.51gС(НА)

рН=0.5рК_A(НА)-0.51gС(НА).

2. До точки эквивалентности, когда растворы будут представлять собой

серию буферных систем. В них устанавливается равновесие:

НА+Н₂О<->Н₃О⁺+А^--

А^--+Н₂О↔ НА+ОН^--

Константой равновесия является константа кислотности:

К_A(НА)= [Н⁺][А^--]/[НА].

При достаточно высоких С(НА) и С(А^--), происходит подавление

диссоциации кислоты. Следовательно, можно считать, что [НА]=С(НА) и

[А^--]=С(А^--), и автопротолиз подавлен, его можно не учитывать.

К_а(НА)= [Н⁺] С(А^--)/ С(НА), отсюда и

.

3. В точке эквивалентности вся кислота оттитрована, и рН раствора определяется наличием сопряженного основания (другими источниками -ионов можно пренебречь). В растворе слабого основанияи. Поскольку при титровании количество получившегося основания равно исходному кислоты, пренебрегая изменением объема, можно считать, что.ПолучимpH=.

4.После точки эквивалентности источником - ионов будет сильное основание. Концентрация ионов гидроксида будет равна:

[ОН^--]=С(В)+ [H⁺]. Без учета автопртолиза воды принимаем, что [ОН^-]=С(В), то рОН=-1gС(В), а рН=рК_W+lgС(В)+lg(f-1) или рН=14+ lgС(В)+lg(f-1).

§2 Расчет кривой титрования. 100мл 0.2м раствора нсоон 0.2м раствором NaOн.

Так как растворы одинаковой концентрации, то отношение объемов реагирующих веществ будет равно отношению их количеств. Следовательно, в расчетные формулы можно вместо отношения их концентраций подставлять отношение их объемов.

Кривая титрования100мл 0,2м раствора hcooh 0,2м раствором NaOh.

N	f	Состав	Формула расчета	pH
I	0	HCOOH, H2O		2,22
II	0,1	HCOOH, HCOONa, H2O		2,79
	0,5	HCOOH, HCOONa, H2O		3,75
	0,9	HCOOH, HCOONa, H2O		4,70
	0,99	HCOOH, HCOONa, H2O		5,74
	0,999	HCOOH, HCOONa, H2O		6,75
III	1	HCOONa		8,52
IV	1,001	NaOH, HCOONa H2O		10,30
	1,01	NaOH, HCOONa H2O		11,30
	1,1	NaOH, HCOONa H2O		12,30
	1,5	NaOH, HCOONa H2O		13,00