Пояснения. Рассчитанную кривую титрования вычерчивают на миллиметровой бумаге (возможен вариант компьютерного оформления) в координатах рН = f [ V (NaOH)] (рис.1). На графике должны быть указаны скачок титрования, точка эквивалентности (ТЭ), линия нейтральности, интервалы перехода окраски двух индикаторов и значения показателей титрования для них (рТ).
Рис. 1 Теоретическая кривая титрования 10 мл 0,1 М раствора HCl 0,1 М раствором NaOH
2. Построение кривой титрование раствора сильного основания раствором сильной кислоты
Задание. Рассчитать и построить кривую титрования 10 мл 0,1 М раствора NaOH.
Титрант: раствор HCl. 0,1 M.
Пояснения: Кривую титрования строят по расчетным точкам. Расчетные точки должны соответствовать следующим этапам титрования:
1. Начальная точка (рассчитывается рН до начала титрования, то есть рН титруемого раствора. В данном случае это 0,1М раствор NaOH. Поскольку гидрооксид натрия NaOH – сильный электролит (диссоциирует на ионы полностью ), то )
2. Область до точки эквивалентности (в процессе титрования концентрация NaOH уменьшается, а в растворе образуется NaCl, соль NaCl образована сильной кислотой и сильным основанием, в водном растворе гидролизу не подвергается и поэтому на рН раствора влиять не будет. рН раствора в ходе титрования до т.Э. будет зависеть от концентрации NaOH. Сколько моль титранта прибавили, на столько моль уменьшиться содержание гидрооксида натрия)
|
|
3. Точка эквивалентности (ТЭ) (в точке эквивалентности все количество NaOH будет полностью оттитровано HCl, и в растворе будут только находиться продукты их взаимодействия NaCl и H2O, как уже говорилось выше, NaCl - соль образована сильной кислотой и сильным основанием, в водном растворе гидролизу не подвергается и поэтому на рН раствора влиять не будет, поэтому рН раствора будет зависеть от концентрации ионов водорода, которые образуются в результате диссоциации воды).
4. Область после точки эквивалентности. (После т.Э. в растворе уже не будет содержаться NaOH, а будет находиться NaCl и HCl, соль NaCl на рН не влияет, на рН раствора будет влиять соляная кислота. Соляная кислота – сильный электролит, диссоциирует на ионы полностью , то .
Расчет приводят в виде таблицы:
Расчет кривой титрования 10 мл 0,1 М раствора NaOH
0,1 М раствором HCl
Таблица1.1
№п/п | Объем добавленного титранта, мл | Объем титруемого раствора, мл | Состав полученного раствора | Общий объем смеси в колбе для титрования,мл | Расчет концентрации вещества в титруемом растворе | Расчет рН раствора | рН |
NaOH | 0,1моль/л | CNaOH= COH-=4,975·10-4моль/л СOH−= c (NaOH) = 0,1 M рОН=-lgCOH-=1 pH=14-1=13 | |||||
NaOH + NaCl | Отношение объемов двух взаимодействующих растворов, обратно пропорционально их нормальным концентрациям: Отсюда , в данном случае n=1, т.о. Сн=См | ; . рН=14-рОН=14-1,5=12,5 | 12,5 | ||||
9,90 | 0,1 | NaOH +NaCl | 19,90 | , в данном случае n=1, т.о. Сн=См | Теперь мы можем найти рН полученного раствора, поскольку NaOH сильный электролит, то рН=14-рОН=14-3,3=10,7 | 10,7 | |
9,99 | 0,01 | NaOH +NaCl | 19,99 | , в данном случае n=1, т.о. Сн=См | . рН=14-4,3=9,7 | 9,7 | |
10,0 | NaCl | 20,00 | СОН-=СН+; | рН=-lg 10-7=7 | |||
10,01 | NaCl+HCl | 20,01 | После Т.Э. рН раствора обусловлено концентрацией HCl. Отсюда , в данном случае n=1, т.о. Сн=См | Х= 0,000004997моль/л CHCl= CH+=4,997·10-5моль/л | 4.3 | ||
10,10 | NaCl+ HCl | 20,10 | Отсюда , в данном случае n=1, т.о. Сн=См | Аналогично делаем вычисления, получим: CHCl= CH+=4,9975·10-5моль/л . | 3,3 | ||
NaCl+ HCl | Аналогично делаем вычисления, получим: CHCl= CH+=2.0·10-2моль/л . | 1,7 |
|
|