Кислотно-основное титрование


Основная реакция: Н+ + ОН → Н2О или Н3О+ + ОН → 2Н2О.

Первичные стандартные растворы:

I. Для стандартизации кислот

1.1. 0,1н р-р Na2B4O7·10H2O – тетраборат натрия (бура).

Реакции: Na2B4O7 + 7Н2О ↔ 2NaOH + 4Н3ВО3 – гидролиз, +

2NaОН + 2НСl → 2NaCl + 2Н2О – титрование;

Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O → 4H3BO3 + 2NaCl − итоговое уравнение

г/экв.

1.2. 0,1н р-р Na2CO3 – безводный карбонат натрия.

г/экв.

II. Для стандартизации щелочей

2.1. 0,1н р-р Н2С2О4·2H2O – щавелевая кислота.

Реакция: Н2С2О4 + 2NaOH  Na2С2О4 + 2H2O

г/экв.

2.2. 0,1н р-р Н2С4Н4О4 – янтарная кислота

г/экв.

 

Вторичные стандартные растворы 1. 0,1н р-р HCl или 0,1н р-р H2SO4 для определения щелочей; 2. 0,1н р-р КОН или 0,1н р-р NaOH для определения кислот.
ФиксированиеточкиэквивалентностиТЭ Кислотно-основные индикаторы, меняющие окраску в интервале рН, называемом интервалом перехода рТ=рКii1, совпадающем с областью скачка титрования на кривой титрования
1. Метиловый оранжевый Красный - желтый 3,14,4 рKii 3,7
2.Бромтимоловый голубой Желтая – голубая 6,07,6 pKii 7,0
3. Фенолфталеин Бесцветный – малиновый 8,310,0 рKii 9,4
Определяемые вещества Кислоты, НСl; Основания, NaOH; Соли, гидролизующиеся в водных растворах, аммония, Na2CO3, и т.д.

 

Расчет кривой кислотно-основного титрования

1. Сильная одноосновная кислота титруется сильной одноосновной щелочью.

Пусть к 20 мл 0,1н HCl приливают 0,1н NaOH

(HCl+NaOHNaCl+HOH)

1.1. Начальная точка.

Объем добавленной щелочи Vщ = 0 рН = -lg(0,1γ±) = -lg(0,10,796) = 1,10.; без учета γ± pH = -lg0,1 = 1,00.

1. Прилили (+) 18 мл NaOH. Не прореагировало 2 мл 0,1н HCl.

За счет разбавления концентрация кислоты стала (N1V1 = N2V2)

. рН = 2,28.

1.3. + 19,8 мл NaOH. Не прореагировало 0,2 мл 0,1н НСl.

. pH = 3,30.

1.4. + 20 мл NaOH. Полная нейтрализация. Конечная точка титрования (КТТ). рН = 7,00.

1.5. + 20,2 мл NaOH. Не прореагировало 0,2 мл 0,1N NaOH. За счет эффекта разбавления.

. pH = 14,0−рОН = 14,0−3,30 = 10,7.

1.6. + 22 мл NaOH. Не прореагировало 2 мл 0,1N NaOH.

. pH = 14,0-2,32 = 11,7.

1.7. + 40 мл NaOH. Не прореагировало 20 мл 0,1 NaOH.

. pH = 14,0-1,48 = 12,5.

 

Полученные данные удобно свести в таблицу

Объем щелочн. Vщ, мл 19,8 20,2
pH раствора 1,00 2,28 3,30 7,00 10,7 11,7 12,5

 

Строим кривую титрования в координатах рН=f (Vщ) (рис.1 а).

Особенности случая:

1. Точка эквивалентности лежит на кривой титрования.

2. Имеет место большой скачок рН на кривой титрования (410).

3. Применимы кислотно-основные индикаторы, показатель титрования рТ которых лежит в области скачка титрования (рН=410).

рТ ~ рKii 1. Kii − константа ионизации индикатора. Подойдут индикаторы:

· метиловый оранжевый 3,14.4;

· метиловый красный 4.26.3;

· бромтимоловый голубой 6,07,6;

· фенолфталеин 8,310,0.

 

2. Слабая одноосновная кислота титруется щелочью.

Пусть 20 мл 0,1N CН3СООН титруют 0,1N NaOH.

По мере титрования до точки эквивалентности имеем буферную смесь (слабая кислота + соль), в которой количество кислоты уменьшается, а соли увеличивается. Для кислого буфера . Для СН3СООН

pKia =4,76.

2.1. Vщ=0. .

2.2. + 5 мл NaOH. Осталось 15 мл 0,1н непрореагировавшей кислоты. С учетом разбавления ее концентрация моль/л. Образовалось соли CH3COONa моль, ее концентрация моль/л. .

2.3. + 10 мл NaOH. Осталось 10 мл кислоты. моль/л.

Образовалось соли моль, моль/л.

.

2.4. + 18 мл NaOH . Осталось 2 мл кислоты. моль/л.

моль/л, .

2.5. + 19,8 мл NaOH. Осталось 0,2 мл кислоты. моль/л, моль/л, .

2.6. + 20 мл NaOH. В точке эквивалентности имеем соль (ацетат натрия), гидролизующуюся по аниону, концентрация которой

моль/л.

, ,

=8,73.

2.7. + 20,2 мл NaOH. Избыток NaOH 0,2 мл. Концентрация основания

, рН = 10,7.

 

 

2.8. + 22 мл NaOH. Избыток 2 мл NaOH, [OH] =

 

моль/л, рН = 11,7.

 

2.9. + 40 мл NaOH. Избыток 20 мл NaOH, [OH] =

 

моль/л, рН = 12,5.

 

Полученные данные сведем в таблицу

 

Объем щелочи, Vщ, мл 19,8 20,2
pH раствора 2,88 4,28 4,76 5,71 6,76 8,73 10,7 11,7 12,5

 

Строим кривую титрования в координатах рН=f (Vщ).

 

Особенности случая:

1. Точка эквивалентности лежит в щелочной области (pH=8,73).

 

2. Скачок титрования относительно небольшой, от рН=8 до рН=10.

 

3. Начальная точка лежит в менее кислой области (pH=2,88).

 

Применим только фенолфталеин в качестве индикатора, так как рТ других лежит вне зоны скачка рН.



Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 347;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.012 сек.