Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

II. Основные теоретические положения




Метод кислотно-основного титрования основан на реакции взаимодействия кислот с основаниями, то есть на соединении протонов с ионами гидроксида:

Н+ + ОН- = Н2О

Этот метод позволяет определять в растворах концентрацию кислот, оснований и гидролизующихся солей.

Метод кислотно-основного титрования часто называют методом нейтрализации, однако это название недостаточно корректно: точка эквивалентности совпадает с точкой нейтральности только при титровании сильных кислот сильными основаниями; во всех остальных случаях момент окончания титрования не соответствует точке нейтральности.

При использовании в качестве титрантов растворов кислот (для титрования щелочей и солей, дающих в растворе щелочную реакцию) определение называется ацидиметрией (от лат. acidum - кислота). Если титрантом является щелочь (титрование кислот и солей, имеющих при


гидролизе кислую реакцию), то определения называются

алкалиметрией (от лат. alkali -щелочь).

Для визуального фиксирования точки конца титрования ис­пользуют кислотно-основные индикаторы. Индикаторы - это слабые органические кислоты и основания, протонированные и непротонированные формы которых отличаются по структуре и окраске. Индикаторы могут быть одноцветными, в которых окрашена только одна форма (например, фенолфталеин), и двухцветными (например, метилоранж). Окраска кислотно-основных индикаторов меняется в зависимости от концентрации ионов водорода в растворе, и поэтому они являются специфическими индикаторами на ионы водорода. Индикаторы этой группы являются обратимыми.

Если органическая молекула содержит хромофор, то изменение окраски индикатора связано с таутомерией молекул. В соединениях, не содержащих хромофоров, под влиянием среды структура меняется так, что появляются хромофоры.

Известно большое число кислотно-основных индикаторов, меняющих окраску в интервале рН от 0 до 11.

Человеческий глаз воспринимает окраску только одной из двух форм существования индикатора, если ее концентрация примерно в 10 раз превышает концентрацию другой формы. Интервал рН, в котором индикатор меняет свою окраску, вычисляется по формуле

∆рН = pK(HIn) ±1. .

Чем выше контрастность при изменении окраски индикатора, тем меньше будет интервал перехода и тем ценнее индикатор. Середина области перехода окраски называется показателем индикатора рТ ( при этом рН = рК (HIn)) и фактически отождествляется с конечной точкой титрования. Выбирают индикатор для титрования так, чтобы область перехода окраски индикатора находилась внутри скачка титрования. Границы скачка определяются заданной точностью титрования.

Величина скачка титрования зависит прежде всего от константы диссоциации титруемого вещества, от концентрации титруемого вещества и титранта, а также от температуры раствора.




Чем слабее титруемая кислота, тем выше рН в начальной точке кривой титрования и в области буферного действия. Следовательно, тем


значительнее смещение ветви кривой до точки эквивалентности в щелочную область, тем выше степень гидролиза соли, образующейся в точке эквивалентности, и значительнее сдвиг рН в щелочную область в этой точке. В то же время ветвь кривой титрования за точкой эквивалентности остается одинаковой при неизменном титранте. Следовательно, в целом величина скачка уменьшается с уменьшением силы кислоты.

При титровании оснований картина аналогична: чем слабее основание, тем больше сдвиг скачка титрования в кислую область и тем меньше скачок.

Если значение величины константы диссоциации слабой кислоты

или основания меньше Кдис< 10-8 , то точка эквивалентности сливается с началом второй ветви кривой и скачок отсутствует.

Концентрация титруемого вещества и титранта также влияет на величину скачка: чем меньше их концентрация, тем меньше скачок титрования. Титрование становится невозможным при концентрации сильных протолитов меньше 10-4 моль/л , а слабых - уже при концентрации ниже 10-2 моль/л.

Влияние температуры объясняется ее влиянием на константу автопротолиза воды. При повышении температуры ее величина уменьшается, в результате скачок титрования уменьшается и смещается в щелочную область.

Влияние ионной силы на скачок титрования незначительно.

Раствор хлороводородной кислоты, используемый в качестве титранта, можно приготовить только приблизительной концентрации, используя имеющуюся концентрированную кислоту. Затем полученный раствор стандартизируют по первичному стандарту (установочному веществу) - карбонату или тетраборату натрия.



Расчеты, связанные с приготовлением растворов кислот, рассматривались в курсе неорганической химии.

Стандартизация приготовленного раство-р а хлороводородной кислоты, то есть установление ее точной концентрации, может быть проведена по первичным стандартам -карбонату или тетраборату натрия.

При использовании в качестве первичного стандарта карбоната натрия при титровании протекают реакции


Na2CO3 + HC1 = NaHCO3 + NaCl Na2CO3 + 2 HC1 = H2CO3 + 2 NaCl

Для выбора индикатора необходимо рассчитать рН в первой и второй точке эквивалентности. Соль NaCl не гидролизуется, поэтому величина рН в ее растворе равна 7. Следовательно, для расчета величины рН в первой точке эквивалентности необходимо ориентироваться на образование NaHCO3, а во второй точке - на образование конечного продукта реакции - угольной кислоты Н2СО3.

Раствор NaHCO3, с позиций протолитической теории, представляет собой раствор амфолита, величина рН в котором может быть вычислена по формуле

рН - 1/2[рК12СО3) + рК22СО3)].

Рассматривая этот раствор с позиций классической теории, учитываем гидролиз соли NaHCO3. При этом подходе расчет рН производим по формуле

рН = 7 + 1/2 рК12СО3) + l/21gc(NaHCO3).

Например, при расчете рН в растворе NaHCO3 с концентрацией c(NaHCO3) = 0,1 моль/л в первом случае получаем

рН = 1/2 6,35 + 1/2 10,32 = 8,33. Используя вторую расчетную формулу, имеем

рН = 7 + 1/2 6,35 + l/21g 0,l = 9,67.

Полученные данные несколько отличаются по абсолютной величине, однако оба эти значения соответствуют интервалу перехода окраски одного и того же индикатора - фенолфталеина (∆рН = 8,2 -10).

Для второй точки эквивалентности (в растворе присутствует слабая двухосновная кислота Н2СО3) расчет рН производится по формуле:


рН = 1/2рК12СО3) - 1/2 lg c(H2CO3) = 3,75.

Сопоставляя эту величину с табличными данными по расчету интервалов перехода окраски индикаторов, видим, что в этом случае в качестве индикатора следует использовать метиловый оранжевый.

Поскольку при стандартизации раствора хлороводородной кислоты нас интересует только вторая точка эквивалентности, то титрование ведут в присутствии метилового оранжевого.





Дата добавления: 2015-04-17; просмотров: 1388; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома - страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8700 - | 7123 - или читать все...

Читайте также:

  1. A. Основные топливные баки
  2. ACTIVE VOCABULARY. bylaws – юридические положения для предприятий
  3. I ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  4. I ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Для обучения проводников пассажирских вагонов для работы в период летних пассажирских перевозок
  5. I. Важные разделяемые верования и предположения
  6. I. Общие положения
  7. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  8. I. Общие положения. "Об утверждении Правил ухода за лесами"
  9. I. Общие положения. 1. Настоящие Правила определяют типовые условия, в соответствии с которыми заключается договор обязательного страхования гр
  10. I. Общие положения. 1. Настоящие Правила определяют типовые условия, в соответствии с которыми заключается договор обязательного страхования гражданской ответственности
  11. I. Общие положения. 1. Номенклатура медицинских услуг (далее – Номенклатура) представляет собой перечень медицинских услуг
  12. I. Общие положения. 1. Руководителем бухгалтерской службы Фонда является Директор Департамента бухгалтерского учета и отчетности-главный бухгалтер (далее - главный бухгалтер)


 

35.175.191.168 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.003 сек.