§2. Кривая титрования100мл 0,1м раствора 0,1м раствором нСl.

N	f	Состав	Формула расчета	pH
I	0	, H2O	pH = 14 – ½ pKb() + ½ lg(1 – f)co()	10,48
II	0,1	, , H2O		8,92
	0,5			7,97
	0,9			7,02
	0,99			5,97
	0,999			4,97
III	1	, H2O		4,48
IV	1,001	HCl, H2O		4,00
	1,01			3,00
	1,1			2,00
	1,5			1,30

Рассчитываем скачок титрования – это область значений pH, когда раствор недотитрован на 0,1 мл и перетитрован на 0,1 мл.

ΔpH=4,97 – 4=0,97

§3 Выбор индикатора. Индикаторная погрешность.

Около ТЭ не удается правильно подсчитать рН буферных смесей, поэтому по данным формулам невозможно засчитать величину скачка. Поэтому учитываются значения рН, когда раствор недотитрован на 10% и перетитрован на 10%.

Индикатор - это вещество, которое проявляет видимое изменение в точке эквивалентности или вблизи её. Его используют для обнаружения точки эквивалентности в титриметрическом анализе.

Индикаторы кислотно-основного титрования должны отвечать, по крайней мере, следующим основным требованиям.

1. Окраска индикатора должна быть интенсивной и различаться в кислой и щелочной среде.

1. Изменение окраски должно быть быстрым, чётким и обратимым.

2. Окраска индикатора должна меняться в узком интервале изменения рН раствора.

3. Индикатор должен быть чувствительным и менять свою окраску в присутствии минимального избытка кислоты или щёлочи.

4. Индикатор должен быть стабильным, не разлагаться в водном растворе и на воздухе.

5. 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.

Кислотно-основные индикаторы изменяют свою окраску в области интервала перехода независимо от того, достигнута или не достигнута точка эквивалентности. Правильно выбранный индикатор изменяет окраску в области скачка титрования. У неправильно выбранного индикатора изменение окраски может происходить задолго до наступления точки эквивалентности (в недотитрованных растворах) или после неё (в перетитрованных).

Выбирают индикатор с помощью кривой титрования. Для этого на график кривой титрования наносят интервал перехода индикатора.

У правильно выбранного индикатора интервал перехода полностью или частично перекрывается скачком титрования. Если такого перекрывания нет, индикатор для данного титрования не подходит. Величину рН, при которой заканчивается титрование с данным индикатором, называют показателем титрования и обозначают символом рТ. Показатель титрования находится обычно в середине интервала перехода индикатора. Правило выбора индикатора можно также сформулировать, пользуясь понятием рТ. Индикатор пригоден для данного титрования, если его рТ лежит в пределах скачка титрования. Реакции диссоциации или ассоциации индикаторов сопровождаютсявнутренними структурными перегруппировками, приводящими к изменениям окраски. При каждом изменении рН раствора изменяется окраска индикатора, но человеческий глаз способен зафиксировать изменение окраски, если окраска одной формы становится в 10 раз меньше другой формы.

Проведены расчеты показывают, что для установления конечной точки титрования подойдет любой индикатор, меняющий окраску в интервале pH= 4,00 – 4,97, например, метиловый оранжевый (переход 3,1 – 4,4), бромкрезоловый зеленый (3,9 – 5,4) или метиловый красный (4,4 – 6,2).

К систематическим ошибкам кислотно-основного титрования относятся индикаторные ошибки. Они обусловлены несовпадением значений рН титруемого раствора в ТЭ и рТ индикатора в КТТ. Практически невозможно подобрать такой индикатор кислотно-основного титрования, значение рТ которого точно совпадало бы со значением рН в ТЭ. Поэтому индикатор меняет свою окраску в КТТ либо до ТЭ, либо после неё. Если изменение окраски индикатора происходит до ТЭ, то раствор недотитрован, в КТТ остаётся некоторое количество неоттитрованного определяемого вещества. Если же окраска индикатора изменяется после ТЭ, то раствор перетитрован, в КТТ имеется некоторое избыточное количество титранта. В связи с этим измеренный объём израсходованного титранта может быть либо меньше, либо больше его стехиометрического объёма в ТЭ. Величина индикаторной ошибки кислотно-основного титрования, очевидно, тем заметнее, чем больше разность между значениями рТ индикатора и рН титруемого раствора в ТЭ. Обычно стремятся свести индикаторные ошибки к минимуму так, чтобы они, во всяком случае, не превышали бы 0,2%. Это достигается в основном путём выбора соответствующего индикатора.

Иногда индикаторную ошибку титрования рекомендуют называть просто ошибкой титрования и формулируют её следующим образом: это разница в количествах титранта или соответствующая разница в количествах титруемого вещества: величина, найденная в конечной точке, минус величина, отвечающая точке эквивалентности.

Такое определение ошибки титрования универсально, т.е. справедливо для всех титриметрических методов, а не только для кислотно-основного титрования.

Индикаторные ошибки кислотно-основного титрования подразделяют на водородную (протонную), гидроксидную, кислотную и основную.

Если использовать в качестве индикатора бромкрезоловый зелёный (рТ=4,9) или метиловый красный (рТ=5,00), то по окончании титрования раствор недотитрован, то есть присутствует избыток слабого основания. Значит, рассчитываем щелочную погрешность.

Для бромкрезолового зелёного

% допустимая погрешность.

Для метилового красного

% допустимая погрешность.

Если использовать в качестве индикатора метиловый оранжевый (рТ=3,36), то по окончании титрования раствор перетитрован, то есть присутствует избыток сильной кислоты. Значит, рассчитываем водородную погрешность:

%, допустимой считается погрешность %, таким образом, метиловый оранжевый лучше не использовать.

Можно сделать вывод, что лучше всего использовать в качестве индикатора бромкрезоловый зелёный или метиловый красный.