ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение активности и показателя активности ионов водорода в процессе титрования водных растворов кислот и оснований из "Основы аналитической химии Издание 3" Титрование тетрабората натрия. Водные растворы гидролизующихся солей, образованных катионами сильных оснований и анионами слабых многоосновных кислот, имеют сильнощелочную реакцию. [c.133] При титровании солей сильных оснований и слабых многоосновных киблот точка эквивалентности достигается в момент прибавления теоретически рассчитанного эквивалентного количества сильной кислоты. [c.133] Например, хлористоводородной кислотой можно точно оттитровать тетра-борат натрия. [c.134] Образующаяся при этом борная кислота относится к слабым кислотам, поэтому pH в конце титрования достигает величины порядка 4—5. В качестве индикатора при титровании тетрабората натрия хлористоводородной кислотой применяют метиловый красный (4,2—6,2) или метиловый оранжевый (3,1—4,4), меняющие свою окраску в указанных пределах. [c.134] Способ 1. Хлористоводородной кислотой титруют карбонат натрия до бикарбоната в присутствии фенолфталеина, меняющего окраску в интервале 8,0—10,0. pH раствора бикарбоната равен 8,35. Затем NaH Og титруют хлористоЁодородной кислотой до Н2СО3 в присутствии метилового оранжевого (3,1—4,4). Раствор Hg Og имеет pH, равный 3,75. [c.134] Способ 2. Карбонат натрия может быть, подобно тетраборату, полностью оттитрован хлористоводородной кислотой в присутствии метилового оранжевого. Образующаяся при этом угольная кислота разлагается и лишь небольшая ее часть остается в растворе, не влияя существенным образом на pH раствора. Если СОа удалять кипячением, то можно для титрования NaaGOg применять фенолфталеин и другие индикаторы. Кривая титрования карбоната натрия хлористоводородной кислотой показана на рис. 44. На кривой отчетливо видны два скачка первый соответствует титрованию Naa O до NaH O,, второй — до Н2СО3 (HjO + + СОа). [c.134] Следовательно, щелочность раствора обусловливается преимущественно первой ступенью гидролиза карбоната натрия, характеризующейся выражением /Снсо второй константой электролитической диссоциации /Сзн со,- Поэтому при расчете pH водного раствора КазСОд второй ступенью гидролиза можно пренебречь. [c.135] При вычислении pH водных растворов средних солей слабых многоосновных кислот в расчет принимают только последнюю константу электролитической диссоциации данной кислоты. [c.135] Поэтому pH водных растворов средних солей слабых двухосновных кислот до начала титрования вычисляют по формуле (46) ( 15). [c.135] Когда карбонат натрия превратится полностью в бикарбонат, раствор будет слабощелочным. Этот момент может быть зафиксирован с помощью фенолфталеина, переход окраски которого лежит в интервале pH = 8,0— 10,0. [c.136] Этот момент может быть фиксирован с помощью метилового оранжевого (3,1-4,4). [c.136] Сравнение обычных (концентрационных) (К) и истинных (К ) констант равновесия показывает, что в водных растворах значения К , Кнап К10Н могут изменяться в зависимости от величины ионной силы раствора, так как с ее увеличением коэффициенты активностей уменьшаются. Коэффициенты активностей могут значительно отличаться от единицы в концентрированных растворах, а коэффициенты активностей многозарядных ионов даже в разбавленных растворах много меньше единицы. [c.136] Поэтому применительно к водным растворам, в которых концентрации определяемых ионов могут составлять большие величины, или в растворах, в которых концентрации определяемых ионов составляют малые величины, а примесей — очень большие, следует в расчетных формулах заменять концентрации ионов активностями. [c.136] Для того чтобы перейти к активностям, часто требуется сначала рассчитать величину ионной силы раствора (ц). а затем найти значение среднего коэффициента активности, соответствующее найденной величине ионной силы раствора (см. книга 1, гл. I, 8). [c.136] Активности ионов водорода и показатели активностей ионов водорода вычисляют по формулам, в которые входят истинные константы значение этих констант не изменяется в зависимости от величины ионной силы раствора (см1 книга I, гл. I, 7. 8. 18). Для удобства пользования эти формулы сведены в общую табл. 17. [c.136] Так как концентрационные константы определялись для сильно разбавленных растворов химически чистых кислот и оснований, то их значения можно принять за истинные константы. Вот почему в сильно разбавленных растворах, в которых значения коэффициентов активностей равны единице, algfl= 0. можно пользоваться приближенными формулами. применяемыми для вычисления pH и рОН. [c.136] Исходя из того, что значения коэффициентов активностей ионов в сильно разбавленных растворах, с которыми приходится иметь дело химику-аналитику при титровании кислот и оснований, близки к единице, пользуются обычными расчетными формулами. [c.136] Ошибки, допускаемые в этом случае, ничтожны и особого значения не имеют при формулировании принципиальных основ теории кислотно-основного титрования. Например, для 0,1 н. раствора НС1 величина pH раствора без учета коэффициента активности равна 1, а с учетом — равна 1,08 для 0,01 н. раствора уксусной кислоты pH = 3,3, рдН = 3,4 (см. книга 1, гл. 1, 18) и т. д. [c.137] Вернуться к основной статье