ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кислотно-основное титрование в неводных растворах из "Аналитическая химия. Кн.1" Отметим, что в рассмотренных случаях концентрация X в точке эквивалентности соответствует точке перегиба кривой титрования — эти точки расположены посредине скачка и показаны на рисунках. [c.119] Метод кислотно-основного титрования пригоден для определения сильных и слабых кислот и оснований. В качестве рабочих растворов чаше всего используют растворы хлороводородной кислоты и гидроксида натрия. Другие сильные кислоты или основания, например ЬШОз, Н2504, КОН применяют реже. [c.119] Аналогично вычисляем pH растворов после прибавления последующих порций раствора щелочи. [c.120] В табл. 7.2 приведены данные расчета. [c.120] Графическое изображение данных таблицы показано на рис. 7.3. Кривая характеризуется резким изменением pH вблизи точки эквивалентности. Существенно, что при pH = 4,3 и 9,7 соответственно в растворе остается всего 0,1 % неоттитрованной кислоты или введен 0,1 % избытка NaOH. Поэтому даже если индикатор или прибор зафиксирует точку эквивалентности не при pH — 7, а в пределах pH от 4,3 до 9,7 —ошибка титрования не превысит 0,1 %. [c.120] При титровании более разбавленного раствора кислоты более разбавленным раствором щелочи получается аналогичная кривая, но изменение pH вблизи точки эквивалентности менее резкое. На рисунке пунктиром показана кривая титрования при использовании 0,01 М растворов кислоты и щелочи. Левая ветвь кривой расположена выше, а правая — ниже соответствующих ветвей для 0,1 М растворов. Это обстоятельство приводит к уменьшению точности титрования. [c.121] Титрование сильным основанием слабой кислоты. [c.121] Аналогично рассчитывают pH при других количествах прибавленной щелочи. [c.122] После точки эквивалентности в растворе окажется избыток раствора гидроксида натрия, по которому можно вычислить значение pH. Соответствую цие данные приведены в табл. 7.3. [c.122] Если взять еще более слабую кислоту, например НСЮ, с константой диссоциации 2,5-10 (р/С = 7,6), кривая титрования, рассчитанная ана,логичным способом, будет иметь вид, пок азанный на )ис. 7.4 пунктиром. Левая ветвь кривой значительно смещена вверх по сравнению с кривой для уксусной кислоты, а изменение pH возле точки эквивалентности очень невелико. Титрование таких слабых кислот с необходимой точностью затруднено, а иногда, например в случае еще более слабой борной кислоты, ста ювится практически невозможным. [c.123] Вычисление pH растворов, образующихся при титровании, в данном случае более сложно, чем обычно. Сернистая кислота — это кислота средней силы, и при расчете необходимо учитывать, что концентрация недиссоциированных молекул H2SO3 меньше общей концентрации кислоты. [c.124] Для вычисления pH буферных растворов, образующихся в процессе титрования, также необходимо применять более сложные уравнения. Поэтому точные расчеты здесь не приводятся. На рис. 7.5 изображен общий вид кривой титрования сернистой кислоты. Видно, что скачки pH вблизи обеих точек эквивалентности невелики, а кривые в этих областях наклонены по отношению к оси ординат. Эти особенности приводят к тому, что определение становится менее точным, чем в случае одноосновных сильных или даже слабых кислот. [c.124] Титрование солей одноосновных или многоосновных слабых кислот сильной кислотой. Пример, иллюстрирующий общий характер изменения pH в определениях подобного рода, — титрование раствора карбоната натрия. Реакция проходит в две стадии. Первая точка эквивалентности наступает после того, как весь карбонат натрия прореагировал до гидро-карбоната. [c.124] Во второй точке эквивалентности раствор содержит угольную кислоту. [c.124] Данные соответствующих расчетов приведены в табл. 7.4. Кривая титрования показана на рис. 7.6. Из особенностей кривой отметим сравнительно малое изменение pH и значительный наклон к оси ординат вблизи первой точки эквивалентности. Участок кривой возле второй точки эквивалентности отличается несколько большим скачком pH и меньшим наклоном, однако обе эти характеристики выражены не так резко, как, например, при титровании сильной кислоты. [c.126] Титрованием кислот или оснований в неводных растворах можно повысить точность определения. Кроме того, появляется возможность раздел ного определения смеси двух или нескольких кислот или оснований, которые в водных растворах диссоциируют приблизительно одинаково. [c.127] что уменьшить константу основности Ко сопряженного основания можно, если взять вместо воды растворитель с меньшим ионным произведением, чем у воды. [c.127] Приведенные процессы количественно характеризуются ионными произведениями — константами авто-протолиза. Константы автопротолиза некоторых растворителей приведены в табл. 7.5. [c.128] Обычно при переходе от воды к неводному растворителю изменяется не только константа автопротолиза, но и константа диссоциации кислоты. Поэтому в общем случае точность титрования не обязательно должна увеличиваться. Важно не абсолютное значение константы автопротолиза, но изменение соотно-щения Кз Кна чем меньше это соотношение, тем в меньшей степени проходит гидролиз (в воде) или сольволиз (в неводном растворителе). Другими словами, точность титрования увеличивается с возраста нием разности р/(5 — р/Снл при переходе от одного растворителя к другому. [c.128] Вернуться к основной статье