Криві титрування

Для того, щоб мати можливість вибрати індикатор для титрування, крім якісних показників, застосовують методи, які дають кількісну характеристику цього процесу. До таких методів відносять метод побудови «кривих титрування».

Криві кислотно-основного титрування графічного відбивають залежність зміни рН розчину, що титрують, від об'єму доданого титранту: рН = f(V). Для побудови кривих розраховують значення рН розчину, що титрується, в різних точках титрування для вихідного розчину: до точки еквівалентності, в точці еквівалентності, після точки еквівалентності. При побудові графіку на осі ординат відкладають величину рН, а на осі абсцис – кількість розчину титранту (у см³). При цьому утворюється крива, яка буде характеризувати зміну рН в залежності від об’єму доданого титранту.

Не наводячи розрахунків, наведемо загальний вигляд кривих титрування основних типів реакцій кислотно-основної взаємодії.

1. Титрування сильних кислот сильними основами (Рис 1.)

При титруванні в точці еквівалентності утворюється розчин солі сильної основи і сильної кислоти, який має нейтральну реакцію (рН = 7).

Найкращим індикатором у цьому випадку буде індикатор, для якого рТ = 7. Крім того, враховуючи те, що інтервал рН стрибка титрування від 4 до 10, можна брати індикатори, що мають інтервал переходу в межах інтервалу стрибка титрування.

2.Титрування слабких основ сильними кислотами. (Рис 2.)

Внаслідок титрування слабкої основи сильною кислотою утворюється сіль слабкої основи і сильної кислоти. Такі солі у водних розчинах зазнають гідролізу, і реакція розчину буде слабокислою (рН < 7). Таким чином, при титруванні слабких основ сильними кислотами треба використовувати індикатори, що мають рТ < 7. Щоб вибрати індикатор з потрібною величиною рТ, обчислюють рН розчину у точці еквівалентності, беруть той індикатор, для якого рТ максимально наближається до значення рН у точці еквівалентності.

Рис 1. Рис 2.

3. Титрування слабких кислот сильними основами. (Рис 3.)

При взаємодії слабкої кислоти і сильної основи утворюється сіль сильної основи і слабкої кислоти. Внаслідок гідролізу такої солі реакція розчину буде слабколужною рН > 7. При титруванні в цьому випадку треба використовувати індикатори, що мають рТ > 7. Обчислюють рН розчину в точці еквівалентності і оберають той індикатор, для якого рТ максимально наближається до значення рН у точці еквівалентності.

4. Титрування слабких кислот слабкими основами.

У процесі взаємодії слабкої кислоти із слабкою основою утворюється буферна суміш. До точки еквівалентності буферна суміш складається із слабкої кислоти і її солі, а після точки еквівалентності – із слабкої основи та її солі.

При взаємодії слабкої кислоти зі слабкою основою стрибка титрування практично немає. Таким чином, відтитрувати слабку кислоту слабкою основою практично неможливо.

5. Титрування багатоосновних кислот (Рис 4.)

Багатоосновні кислоти дисоціюють ступінчасто. Константа дисоціації за першим ступенем набагато більше за константу дисоціації за другим ступенем. Тому при титруванні розчинів багатоосновних кислот спочатку відтитровуються іони Гідрогену, що відповідають першому ступеню дисоціації кислоти, потім другого. Відповідно на кривій титрування з'являються стрибки для кожного послідовного ступеня. Чітке проявлення цих стрибків на кривій титрування залежить від величини констант дисоціації і від концентрації кислоти у розчині.

Рис 3. Рис 4.