Кривые нейтрализации кислот и оснований

Несмотря на кажущуюся ясность понятий кислота п основание в свете положений теории электролитической диссоциации, вопрос о точном определении этих понятий возник в первой четверти текущего столетия в результате установления новых экспериментальных фактов. Так, при электрометрическом титровании соляной кислоты ацетатом натрия была получена кривая,, аналогичная кривой нейтрализации кислоты основанием. Еще в-1908 г. А. Лепворт (1872—1941) в Манчестере, основываясь на экспериментальном определении влияния воды на скорость этери-фикации в спиртовых растворах (в присутствии соляной кислоты как катализатора), высказал предположение, что кислоты служат донорами водородных ионов (теперь говорят — протонов), основания являются акцепторами водородных ионов. Позднее , в 1923 г. Т. М. Лаури (1874—1936), профессор химии в Кэмбридже, и одновременно с ним и независимо Иоганн Николаус Брён-стед (1879—1947) и Нильс Бьеррум (1879—1958) в Копенгагене расширили эти представления. Наиболее полно теория кислот ш оснований была развита И. Бренстедом, согласно которой кислотами следует считать различные молекулы или ионы, способные отдавать протон (доноры протонов), а основаниями следует-считать частицы, способные присоединять протоны (акцепторы-протонов). [c.247]

Титрование оснований. Возможности кондуктометрического определения оснований различной силы и характер изменения электропроводности растворов при их титровании в обш,ем аналогичны рассмотренным для кислот. Отличие заключается только в том, что при нейтрализации сильных оснований электропроводность понижается менее резко, чем при нейтрализации сильных кислот, так как подвижность ОН пиже подвижности Н+, и, наоборот, избыток титранта вызывает более резкое повышение электропроводности. Следует также заметить, что плавный ход кривых вблизи точек эквивалентности, наблюдаемый при титровании слабых оснований (гидролиз образующихся солей), более заметен по сравнению с наблюдаемым для кислот такой же силы. Это объясняется тем, что при титровании- кислот в результате гидролиза в растворе " образуются гидроксильные ионы, а при титровании оснований — более подвижные водородные ионы. [c.82]

При титровании НС1 электропроводность раствора до точки эквивалентности линейно понижается, так как нейтрализуются высокоподвижные ионы водорода (рис. 16, кривая J). Нейтрализация борной кислоты сопровождается повышением проводимости раствора до точки эквивалентности (рис. 16, кривая 5), что объясняется образованием хорошо диссоциирующей соли. Вблизи точки эквивалентности кривая титрования борной кислоты в более разбавленных растворах имеет плавный изгиб вследствие гидролиза метабората натрня. Нейтрализация слабой полиметакриловой кислоты также сопровождается повышением электропроводности раствора, однако кондуктометрическая кривая до точки эквивалентности слегка изогнута, что связано с изменением степени диссоциации кислоты в процессе нейтрализации (рис. 16, кривая 4]. Избыток основания при титровании всех перечисленных [c.107]

У1.6. КРИВЫЕ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ [c.252]

Кривая нейтрализации слабого основания сильной кислотой несимметрична в отношении точки нейтрализации. [c.90]

Рис. П. 12. Кривые нейтрализации кислот и оснований (во всех случаях концентрация равна 0,1 моль/дм ).

Аналогично можно изобразить кривую нейтрализации сильной кислоты слабым основанием. Приведем в качестве примера кривую нейтрализации аммиака соляной кислотой. Отложим по абсциссе число X грамм-эквивалентов кислоты, добавленной на 1 грамм-эквивалент аммиака (рис. 101). Заметим, что pH в точке эквивалентности соответствует pH гидролиза хлористого аммония (pH = 4,6 [c.259]

Индикаторы применяются в количественном объемном анализе для определения точки эквивалентности при нейтрализации кислоты основанием. Индикатор следует выбирать так, чтобы область перехода совпадала с вертикальным участком (соответствующим максимальному измеренному значению pH) кривой титрования. На рис. 92 приведены области перехода двух распространенных индикаторов — метилоранжа и фенолфталеина. Очевидно, что при титровании слабой кислоты сильным основанием (например, уксусной кислоты раствором едкого натра) необходимо использовать фенолфталеин, а при титровании слабого основания сильной кислотой (например, водного раствора аммиака соляной кислотой) — метилоранж. При титровании сильной кислоты сильным основанием можно применять любой индикатор с областью перехода между 3,0 и 10,5. [c.263]

По теории Аррениуса могут быть рассчитаны кривые нейтрализации, характеризующие изменение pH раствора при нейтрализации кислоты или основания. Рассмотрим кривые нейтрализации для буферного раствора, состоящего из слабой кислоты НА и ее соли с сильным основанием. Буферность такого раствора обусловлена тем, что добавляемые ионы водорода связываются анионами соли, а добавляемые ионы гидроксила удаляются за счет нейтрализации недиссоциированных молекул кислоты ОН -ЬНА НгО-рА". В результате при некотором соотношении концентрации соли и кислоты pH системы при добавлении кислоты или щелочи изменяется незначительно. [c.13]

При избытке слабого основания проводимость мало изменяется. Поэтому излом в точке эквивалентности по сравнению с изломом на кривых титрования сильными основаниями оказывается в некоторых случаях более резким. Определения кислот слабыми основаниями (0,1 н. растворы) возможны в случаях, когда сумма рКа титруемой кислоты и р/Сг, основания, используемого для нейтрализации, 12. [c.81]

Форма кривой и положение точки эквивалентности зависят от силы кислоты или основания. Для любой точки потенциометрической кривой потенциал электрода можно рассчитать по формулам для вычисления pH растворов соответствующих кислот и оснований. В случае кислот (оснований), которые полностью диссоциируют в растворе, необходимые данные можно получить сравнительно просто. Например, при титровании сильной кислоты сильным основанием до точки эквивалентности концентрацию ионов водорода принимают равной концентрации кислоты, не вступившей в реакцию нейтрализации. Тогда [c.234]

Титрование слабой кислоты сильным основанием или слабого основания сильной кислотой (рис. 21). В этом случае форма кривой нейтрализации зависит от концентрации и степени диссоциации слабой кислоты (или основания). Например, для уксусной кислоты [c.61]

Слабое основание — сильная кислота. В этом случае кривые изменения pH при титровании аналогичны кривым нейтрализации слабых кислот. Чем слабее основание и чем меньше концентрация, тем меньше изменение pH в точке эквивалентности. [c.39]

Сильная кислота — сильное основание. Кривая кондуктометрического титрования состоит из двух прямолинейных ветвей АС и СВ. Ветвь АС называется кривой нейтрализации и отражает суммарный эффект изменения электропроводности от уменьшения концентрации кислоты ( кислотная кривая АЕ) и от увеличения концентрации соли ( солевая кривая ЕС). Отрезок СВ также отражает суммарный эффект изменения электропроводности от увеличения концентрации щелочи после точки эквивалентности и электропроводности соли, величина которой после точки эквивалентности не изменяется (отрезок СО). [c.156]

Сначала рассмотрим, как осуществляется экспериментальное определение pH раствора затем изучим ход кривых нейтрализации, который, как будет видно, зависит от относительной силы кислоты и основания. [c.253]

Тогда к исследуемому раствору можно добавить соответствующий окрашенный индикатор. Достаточно выбрать индикатор, зона изменения окраски которого включала бы pH точки эквивалентности. Рассмотрение кривых нейтрализации (рис. 99—101) показывает, что в случае нейтрализации сильной кислоты сильным основанием можно, например, воспользоваться как метилоранжем, так и фенолфталеином. При определении концентрации слабой кислоты с помощью сильного основания только фенолфталеин может выявить точку эквивалентности. Наконец, при определении концентрации из кривой нейтрализации сильной кислоты слабым основанием применяют метилоранж. [c.260]

Уравнение кривой потенциометрического титрования слабой кислоты (рД кисл 4) существенно отличается от полученного ранее уравнения (6.36). Начальная точка кривой, отвечающая раствору чистой кислоты, определяется формулой (6.32). В эквивалентной точке титрования, т. е. при полной нейтрализации кислоты, раствор будет иметь щелочную реакцию за счет гидролиза образовавшейся соли сильного основания. Согласно (6.34), pH такого раствора [c.143]

Кривая нейтрализации слабой кислоты сильным основанием несимметрична в отношении точки нейтрализации. [c.87]

В методе нейтрализации по оси ординат откладывают 14 единиц pH от О до 14. Можно откладывать эти единицы как снизу вверх, так и сверху вниз. Сумма показателей pH и рОН всегда равна 14, чем и определяются границы кривых титрования в методе нейтрализации. Если титровать кислоту основанием, то кривая титрования начинается вблизи от оси абсцисс и поднимается снизу вверх. Если, наоборот, титровать основание кислотой, то кривая титрования начинается в верхней части оси ординат и спускается вниз. [c.340]

Влияние гидролиза на реакцию титрования кислоты основанием обнаруживается при наблюдении за изменением pH титруемой смеси в ходе реакции. Титрование сильной кислоты, скажем НС1, сильным основанием, например НаОН, дает кривую изменения pH в ходе титрования такого типа, как это показано на рис. 15.2. Рассмотрение этой кривой показывает, что pH титруемой смеси остается в области сильно кислотных значений почти до того момента, когда к кислоте добавляется эквивалентное количество основания, после чего происходит резкое повышение pH. Затем, после прохождения точки нейтрализации, pH быстро устанавливается почти на постоянном уровне, соответствующем сильноосновным растворам. Точка нейтрализации достигается при pH, равном 7. [c.278]

При титровании слабого основания сильной кислотой (NHs-HjO—НС1) применяют метиловый оранжевый, тогда скачок pH на кривой титрования составляет 4—6. Раствор, полученный при нейтрализации слабого основания сильной кислотой, имеет кислую реакцию вследствие гидролиза [c.210]

Кривая титрования слабого основания сильной кислотой характеризуется наличием треугольника, образующегося в результате пересечения кривой титрования, линии нейтральности и линии эквивалентности. Вершины этого треугольника лежат в точке нейтрализации (а) в начальной точке соприкосновения кривой с линией эквивалентности (Ь) и в точке пересечения линии нейтральности и эквивалентности (с). [c.90]

При построении кривых нейтрализации для любых водных растворов КИСЛОТ и оснований зависимость между pH и рОН выражают уравнением [c.98]

Кривые приблизительно симметричны относительно так называемой точки перехода, т. е. точки, в которой кривая нейтрализации имеет наибольший подъем. При титровании сильной кислоты сильным основанием точка перехода совпадает со стехиометрической точкой эквивалентности (точкой, соответ-ствуюшей стехиометрическим количествам основания и кислоты). Кривые титрования в этом случае имеют очень крутой подъем и симметричную форму. При титровании слабых кислот или оснований получаются более пологие кривые. нейтрализации. Гидролиз образующейся в процессе нейтрализации [c.197]

На станциях нейтрализации многокомпонентных сточных вод, состав которых не позволяет оценивать дозу реагента по величине pH, возможно применение метода регулирования, основанного на экстремальном характере кривой кондуктометрического титрования [40]. Минимум этой кривой соответствует точке полной нейтрализации кислоты щелочным реагентом. Присутствие побочных компонентов, например солей, не искажает вида экстремальных зависимостей, а вызывает лишь изменение абсолютного значения минимума электропроводности, что не мешает осуществлению экстремального регулирования. [c.101]

В работах Худяковой, Крешкова и их сотрудников 90—94] выведены уравнения кривых титрования кислот, оснований, солей слабых кислот, солей слабых оснований, амфолитов и смесей электролитов кислотно-основного характера (включая пятикомпонентные смеси) в водных растворах с учетом коэффициентов активности ионов. Эти уравнения использованы для построения теоретических кривых кондуктометрического титрования. Для решения уравнений применяли электронную счетно-вычислительную технику. В последние годы ЭВМ применяли Хаман 95] для вычисления концентрации ионов водорода в процессе нейтрализации многоосновных ки(рлот в водных растворах, а также Эбель [96, 97] для вычисления концентрации ионов водорода в процессе титрования слабых кислот сильными основаниями. Расчет вели на специальных прибор-машинах, позволяющих проводить одновременно титрование и расчет, основанный на потенциометрическом принципе. В работах (98, 99] выведены уравнения кривых титрования солей металлов ЭДТА в отсутствие и в присутствии буферных смесей. Уравнения применены для построения теоретических кривых кондуктометрического титрования. Полученные сложные системы уравнений решали на ЭВМ. [c.39]

Интересно, что во многих случаях, когда в неводных растворителях титруют слабые электролиты, изменение pH кислот и оснований происходит аналогично изменениям, наблюдающимся при нейтрализации сильного основания сильной кислотой в водных растворах, и получаемые кривые нейтрализации имеют резкие скачки титровання. Это объясняется большой протяженностью шкалы pH неводных растворителей, характеризующихся очень малым значением Л я. Поэтому в среде неводных растворителей с рА з, сильно превышающем рЛЧ-, возможно дифференцированно титровать слабые и очень слабые кислоты (нли основания) и соединения, нерастворимые в воде, разлагаемые водой и образующие с водой стойкие нерасслаивающиеся эмульсии. [c.397]

Очень слабая кислота — сильное основание. В случае очень слабых кислот, у которых Ка меньшб 10 , или в случае очень разбавленных растворов слабых кислот (<0,001 н.) еще до достижения точки эквивалентности pH раствора становится больше 10 вследствие гидролиза. Кривая нейтрализации (2) показана на рис. 16, б. Если титруется раствор кислоты, имеющей /Са=Ю- , точка эквивалентности лежит при pH И. Перегиб кривой в точке эквивалентности незначителен, а в более разбавленных растворах еще менее значителен. Если аКа<.27Kw, то при достижении точки эквивалентности не происходит заметного изменения наклона кривой (а — начальная концентрация слабой кислоты). [c.39]

Титрование оснований. Характер изменения электропроводпо-сти растворов при титровании оснований кислотами тот же, что и при титровании кислот основаниями. Различие заключается в том, что при нейтрализации сильных оснований электропроводность понижается менее резко, по сравнению с нейтрализацией сильных кислот, так как подвижность ионов ОН меньше подвижности ионов Н+, вследствие этого избыток титранта вызывает более резкое увеличение электропроводности. Плавный ход кривых вблизи точки эквивалентности, наблюдаемый при титровании слабых оснований. и объясняющийся гидролизом, более ярко выражен, чем при титровании кислот одинаковой силы. Это объясняется тем, что при титровании кислот в результате гидролиза в растворе образуются ионы ОН , а при титровании оснований образуются более подвижные ионы Н+. [c.158]

На рис. V-27 графически показан ход изменения реакции среды при различных случаях нейтрализации (в 0,1 н. растворе). Если и кислота, и основание — сильные электролиты (НС1 и NaOH), то переход через эквивалентное соотношение между ними сопровождается очень резким скачком pH, т. е. сильным изменением реакции среды. Напротив, при взаимодействии слабых кислоты и основания (СНзСООН и NH40H) этот скачок почти отсутствует. В смешанном случае кривая нейтрализации становится несимметричной. Различие характера отдельных кривых нейтрализации имеет большое значение для количественного химического анализа. [c.194]

Буферную емкость раствора можно определить из кривых зависимости pH раствора от количества прибавленной к нему щелочи или кислоты. Буферная емкость, очевидно, обратно пропорциональна тангенсу угла наклона кривой нейтрализации (см. рис. Х.З). Если кривая идет полого (кривая 2 титрования слабых кислот и оснований), то с1рН/ёЬ мала и, следовательно, буферная емкость велика. Из рис, X. 3 следует, что растворы сильных кислот обладают значительной буферной емкостью в области pH < 2—3, а растворы сильных оснований — в области pH > 11 —12. Из кривых также следует, что раствор одной слабой кислоты (одного слабого основания) не является буферным. Но если к нему добавлено заметное количество соли этой кислоты (основания) так что состав раствора отвечает средней части кривых нейтрализации (пологие участки на рис. Х.З), то буферная емкость значительна. Вблизи точки нейтрализации кислот и оснований буферная емкость этих растворов становится очень малой (чем меньше буферность раствора в точке эквивалентности, тем точнее можно оттитровать раствор). [c.601]

Рис. 101. Кривая нейтрализации аммиака соляной кислотой (1 н. растворы). х — число грамм-эквивалентов кислоты, добавленной на один грамм-зквивалепт основания.

Методику определения см. стр. 155. На ipn . 60 представлены кривые титрования многокомпонентных смесей солей с основаниями. Каждая кривая имеет несколько скачков титрования, из которых первый соответствует нейтрализации избытка хлорной кислоты, второй, третий и четвертый — нейтрализации кислот, выделивщихся из солей. [c.156]

Значение pH в точке эквивалентности зависит от природы соли, образуюшейся в процессе титрования. При титровании сильной кислоты сильным основанием pH раствора в точке эквивалентности будет определяться только величиной ионного произведения воды. Ход кривой нейтрализации для данного случая будет подобен ходу кривой титрования с образованием малорастворимого соединения. [c.55]

В нейтральных растворах pH и рОН равны 7. В кислых растворах pH < 7 в щелочных растворах pH > 7. Величина pH раствора в реакциях нейтрализации зависит от природы реагирующих веществ и от их концентрации, й в точке эквивалентности не всегда равняется 7. В процессе нейтрализации pH раствора все время изменяется в зависимости от объема и концентрации добавляемого титрованного раствора. Этот процесс можно представить графически. Если по горизонтальной оси прямоугольной системы координат откладывать объем прибавленного титрованного раствора в мл (или процентное содержание кислоты или щелочи, остающихся в растворе в разнБШ моменты титрования), а по вертикальной оси — соответствующие им значения pH раствора, то получается ряд точек, соединив которые вычерчивают кривые. Значение pH растворов, соответствующее различным моментам титрования, вычисляют по формулам, выражающим значение концентрации ионов Н+ в воде, в водных растворах кислот, оснований, гидролизующихся солей и буферных смесей [10, 14, 16]. [c.29]

Если при титровании кислоты основанием построить график зависимости величины pH раствора, определяемой потенциометрически, от количества добавленного основания, получаются хорошо известные характерные кривые кислотно-основного титрования, называемые также кривыми нейтрализации. На рис. 34 схематически представлены кривые титрования сильной (кривая 1) и слабой (кривая 2) кислоты сильным основанием. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология