ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Титрование слабой монопротонной кислоты сильным основанием из "Химическое разделение и измерение теория и практика аналитической химии" Кривая титрования для кислотно-основной реакции является графическим изображением зависимости pH от объема прибавленного титранта. Такая кривая может быть построена при рассмотрении соответствующего кислотно-основного равновесия методами, описанными в этой главе. Теоретические кривые титрования важны, так как они дают информацию о возможности осуществления титрования, а также помогают выбрать подходящий индикатор для определения конечной точки титрования. [c.137] Аналогичные вычисления могут быть проведены при добавлении различных объемов титранта — гидроксида натрия вплоть до объема 49,999 мл. В табл. 4-2 представлены результаты таких вычислений. [c.138] После добавления 50,00 мл раствора гидроксида натрия, что соответствует точке эквивалентности титрования, концентрация ионов водорода составляет 1,00-10- М, и вода теперь является единственным источником ионов водорода, поэтому pH = 7,00. [c.138] Выбор индикаторов. В подборе индикаторов конечной точки титрования нужно руководствоваться следующими принципами. Во-первых, для того чтобы было резко заметно изменение окраски индикатора, кривая зависимости pH раствора от объема титранта должна иметь крутой поднимающийся (вертикальный) отрезок вблизи точки эквивалентности— скачок титрования. Во-вторых, этот скачок титрования должен быть не меньше интервала pH перехода окраски индикатора. В-третьих, интервал pH перехода окраски индикатора, выбранного для обнаружения конечной точки титрования, должен совпадать с вертикальным участком кривой титрования. В дополнение к сказанному, направление, в котором ведется титрование, может влиять на выбор индикатора конечной точки титрования. При титровании сильной кислоты сильным основанием индикатор первоначально присутствует в кислой форме, так что о достижении конечной точки титрования сигнализирует появляющаяся окраска основной формы индикатора. При обратном титровании сильного основания сильной кислотой индикатор присутствует в своей основной форме, и конечная точка титрования может быть определена по появлению окраски кислой формы индикатора. [c.139] Область 1вблизи точки эквивалентности для кривых титрования, представленных иа рис. 4-2, и интервалы pH перехода окраски метилового оранжевого (1), метилового красного [2), 1бромтимюлового синего (3), фенолового красного (4) и фенолфталеина (5). [c.140] В случае титрования 50,00 мл 0,001000/ раствора хлористоводородной кислоты 0,001000 Р раствором гидроксида натрия расчеты показывают, что для того чтобы задать погрешность титрования 0,1%, кислотно-основной индикатор должен приобретать цвет основной формы в узком интервале pH=6,29-f-7,71. Эта информация изображена графически на рис. 4-3. Бромтимоловый синий, равно как несколько других индикаторов из табл. 4-1, пригодны для этого титрования, в то время как фенолфталеин, метиловый оранжевый и метиловый красный— неудовлетворительны. Из табл. 4-1 следует, что полный переход окраски фенолового красного наступает при pH = 8,4. Как видно из рис. 4-3, это приведет к погрешности титрования +0.5%- Однако, если проводить титрование со свидетелем, то можно внести поправку на индикаторную погрешность , и феноловый красный, без сомнения, можно использовать в этом случае как индикатор конечной точки титрования. [c.141] Кривые титрования и индикаторы для титрования сильных оснований сильными кислотами. Расчет и построение кривых для титрования сильных оснований сильными кислотами мало чем отличаются от кривых титрования сильных кислот сильными основаниями, так как здесь сильная кислота и сильное основание лишь меняются местами. И действительно, данные табл. 4-2 можно непосредственно использовать для построения графической зависимости значений pH от объема титранта для случая титрования 50,00 мл 0,1000 Р раствора гидроксида натрия 0,1000 Р раствором хлористоводородной кислоты при условии, что в таблице взамен значений pH записывают значения рОН, а из соответствующих значений рОН можно легко вычислить pH раствора. Индикаторы конечной точки титрования можно выбрать на основании тех же критериев, что использовались при титровании сильных кислот сильными основаниями. Для титрования 0,1 Р раствора гидроксида натрия 0,1 раствором хлористоводородной кислоты успешно применяются такие индикаторы как метиловый оранжевый и бромкрезоловый зеленый. Несмотря на то, что окраски их кислых форм появляются где-то после достижения точки эквивалентности, титрование со свидетелем может быть использовано для устранения индикаторной погрешности . [c.141] Представителями класса слабых кислот, концентрацию которых можно определять титрованием сильным основанием, являются муравьиная, уксусная, пропионовая, бензойная, салициловая кислоты, ионы анили-ния и пиридиния. [c.141] Кривая титрования уксусной кислоты раствором гидроксида натрия. Построим теоретическую кривую титрования 25,00 мл 0,1000 F раствора уксусной кислоты 0,1000 F раствором гидроксида натрия. [c.142] В табл. 4-3 представлены результаты подобных расчетов для разных объемов титранта вплоть до 24,90 мл в частности следует заметить, что значение pH раствора после добавления 12,50 мл титранта численно равно значению р/Са=4,76 уксусной кислоты, потому что в этой точке оттитрована ровно иолавина уксусной кислоты, отношение концентраций уксусной кислоты и ацетат-иона равно единице. При выполнении этих расчетов пренебрегли автопротолизом воды и не рассмотрели любые точки в непосредственной близости от точки эквивалентности, когда концентрация уксусной кислоты становится очень малой, чтобы не принимать во внимание уменьшение СН3СООН] и увеличение [СНзСОО ] вследствие диссоциации уксусной кислоты. [c.142] Применимость метода титрования. Как следует из рис. 4-6, значение константы диссоциации слабой кислоты оказывает большое влияние на скачок pH и форму кривой титрования вблизи точки эквивалентности. Кроме того уменьшение концентраций слабой кислоты и титранта также уменьшают скачок. Так как большинство кислотно-основных индикаторов изменяют цвет в интервале около двух единиц pH, самая слабая кислота, которая может быть успешно оттитрована, должна иметь значение Ка около 10 при условии титрования 0,100 Р раствора слабой кислоты раствором сильного основания такой же концентрации. [c.144] Обычно для такого титрования в качестве индикатора конечной точки выбирают фенолфталеин. В конечной точке титрования раствор ничем не отличается от раствора бикарбоната натрия в воде. Поэтому вычисляют концентрацию бикарбоната натрия в конечной точке титрования. Затем в отдельной колбе для титрования, насколько позволяет точность, воспроизводят условия в конечной точке титрования, добавляя нужное количество воды, бикарбоната натрия и фенолфталеина в качестве индикатора. Таким образом, фактически получают раствор сравнения, pH которого совпадает с pH конечной точки титрования, в котором присутствует определенная концентрация фенолфталеина в розовой основной форме. При соответствующем титровании исследуемого раствора титрант добавляют медленно и тщательно перемешивают содержимое до тех пор, пока окраска исследуемого раствора не совпадет с окраской раствора сравнения. [c.145] Вернуться к основной статье