В чем заключается сущность кислотно основного титрования

Урок 18. Кислотно-основное титрование

В уроке 18 «Кислотно-основное титрование» из курса «Химия для чайников» дадим определение процессу титрования; выясним что такое точка эквивалентности; выполним разбор задач на титрование. Для понимания материала данного урока Вам следует внимательно изучить уроку 16 «Кислоты и основания» и урок 17 «Реакция нейтрализации».

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. img 59edb9ce25cbc. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-img 59edb9ce25cbc. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка img 59edb9ce25cbc

Титрование это

Титрование является очень популярной процедурой определения относительных концентраций химических эквивалентов в кислотных или основных растворах. И если Вам не приходилось выполнять лабораторные работы по титрованию в школе, то в университете или колледже титровать Вы будете не раз! Итак, переходим к определению:

Титрование — это способ определения концентрации кислоты или основания в растворе, путем измерения объема титранта (основания или кислоты с заданной концентрацией) необходимого для полной нейтрализации имеющегося реагента.

Точка эквивалентности

Поговорим о сущности процесса кислотно-основного титрования. Из необходимого оборудования, грубо говоря, вам понадобится лишь бюретка (стеклянная трубка с краником) и колба. Бывают два случая:

Рассмотрим титрование в первом случае, когда титруемый раствор — основание, а титрант — кислота. Начинаем к анализируемому образцу основания постепенно добавлять раствор кислоты с заранее определенной концентраций до тех пор, пока число эквивалентов кислоты не будет равно числу эквивалентов основания. Продолжая титровать, в конце концов мы достигнем конечной точки титрования, или, как ее еще называют, точки эквивалентности — момент титрования, когда число эквивалентов титранта и титруемого раствора будут точно равны.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. 58. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-58. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка 58

Чтобы понять, достигнута точки эквивалентности или еще нет, обычно используют различные кислотно-основные индикаторы. Для этого перед непосредственным титрованием в колбу с анализируемым раствором добавляют пару капель необходимого индикатора, и в момент достижения точки эквивалентности раствор начинает менять свой цвет.

Зная использованный объем титранта и его концентрацию, можно вычислить число эквивалентов основания в анализируемом образце. Если NA и NB — нормальности растворов кислоты и основания, а VA и VB — их объемы в момент нейтрализации, то:

С теорией покончено, переходим к решению задач на титрование.

Задачи на титрование

Пример 1. Допустим, химичка потребовала, чтобы вы нейтрализовали 25,00 мл раствора кислоты H3PO4. На титрование у вас ушло 30,25 мл раствора NaOH. Вычислите отношение нормальных и молярных концентраций обоих растворов.

Нормальная концентрация NaOH совпадает с молярной, а у H3PO4 нормальность в три раза больше молярной концентрации, поэтому:

Пример 2. Вы израсходовали 10,81 мл 0,1 н раствора HCl на титрование 25,00 мл раствора Ca(OH)2. Какую нормальность и молярность имеет анализируемый раствор? Сколько граммов Ca(OH)2 содержится в растворе?

Первым делом вычислим нормальную концентрацию анализируемого раствора Ca(OH)2:

Молярная концентрация Ca(OH)2 вдвое меньше его нормальной концентрации, так как химический эквивалент Ca(OH)2 равен 2. Поэтому анализируемый раствор имеет молярность 0,0216 М Ca(OH)2. Чтобы ответить на вопрос, сколько граммов Ca(OH)2 содержится в растворе, необходимо найти его количество вещества в растворе, для этого следует множить молярность на объем:

По таблице Менделеева определяем, что молекулярная масса Ca(OH)2 равна 74,1 г/моль, а значит в растворе содержится:

Пример 3. Химик-органик синтезирует новую кислоту. Он растворяет 0,5 г этой кислоты в определенном объеме воды и устанавливает, что для нейтрализации полученного раствора требуется 15,73 мл 0,437 н. раствора NaOH. Чему равен грамм-эквивалент синтезированной им кислоты? Если известно, что эта кислота содержит три ионизуемые группы –COOH, чему равна ее молекулярная масса?

Число эквивалентов основания, понадобившееся для нейтрализации, равно:

Грамм-эквивалент кислоты определяется из соотношения:

Надеюсь урок 18 «Кислотно-основное титрование» был познавательным и понятным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

Кислотно-основное титрование

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. e5ca4de2753265dbc4540e4020819895. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-e5ca4de2753265dbc4540e4020819895. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка e5ca4de2753265dbc4540e4020819895

Титратор для кислотно-основного титрования. GT-200

Автоматизация методик анализа повышает точность измерения, повторяемость и воспроизводимость результатов. Настроив нужный метод один раз, можно не беспокоиться о влиянии человеческого фактора на результат измерения. Это особенно полезно для предприятий, практикующих вахтовый метод, когда доступ к одной установке имеют несколько сотрудников.

Стандартный комплект для потенциометрического титрования на базе прибора GT-200 (совместная разработка «Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.» и «Nittoseiko Analytech», Япония) включает:

базовый блок для титрования (автоматический титратор);

бюретку, с помощью которой контролируется объем подаваемого раствора;

магнитную мешалку с контролем перемешивания;

систему электродов для кислотно-основного титрования.

Подходящие электроды для потенциометрического титратора GT-200

Выбор электродов зависит от растворимости аналита в воде.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. KO table. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-KO table. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка KO table

Для водного титрования рекомендован комплект, состоящий из раздельной пары электродов.

измерительный стеклянный pH-электрод GTPH1B;

электрод сравнения для водных сред GTRE10B.

Эта же система электродов, помещенная в общий корпус, называется комбинированным электродом. Компания «Mitsubishi Chemical Analytech» предлагает два варианта исполнения комбинированных электродов для титрования водных сред:

с узким носиком для небольших емкостей GTPC1C.

Кислотно-основное титрование неводных сред особенно удобно выполнять на автоматическом приборе, поскольку это избавляет лаборанта от контакта с уксусной кислотой, используемой для анализа.

Система для неводного титрования включает:

• измерительный стеклянный pH-электрод GTPH1B;

• электрод сравнения для водных и неводных сред GTRS10B.

Именно такой комплект описан в ГОСТ 11362-96 (определение числа нейтрализации в маслах и нефтепродуктах).

Дополнительно прибор можно оснастить весами с автоматической передачей веса образца в прибор, автоподатчиком GT-200SC на 12/24 образца, принтером и дополнительными разъемами для подключения датчиков другого типа.

Сущность кислотно-основного титрования

Кислотно-основное титрование – это метод объемного титриметрического анализа, основанный на реакции нейтрализации, позволяющий определять концентрации кислот или оснований в водных и неводных средах.

Суть кислотно-основного титрования сводится к передаче протона либо от титранта к аналиту, либо, наоборот, от аналита к титранту. В процессе анализа необходимо точно определить, когда количество добавленного компонента будет ЭКВИВАЛЕНТНО количеству измеряемого компонента. Этот момент называют ТОЧКОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ (ТЭ). В случае КО титрования точка эквивалентности будет достигаться при строго определенном значении pH, поэтому для ее определения используют индикаторы. По мере добавления кислоты/основания, сразу после прохождения ТЭ, в растворе будут появляться/исчезать свободные протоны и индикатор поменяет окрас раствора. Также изменение pH среды можно отслеживать потенциометрически. В этом случае регистрируют скачок потенциала при достижении ТЭ.

При определении содержания кислот в качестве титранта используют растворы KOH, NaOH или Ba(OH)2 известной концентрации. Определение концентрации оснований проводится растворами сильных кислот: HCl или H2SO4.

Перед началом анализа необходимо определить точную концентрацию титранта.

Стандартизацию кислот выполняют с помощью соды (Na2CO3) или буры (Na2B4O7*10H2O).

Щелочи стандартизируют гидрофталатом калия.

Другой способ приготовления титранта с точно известной концентрацией – использовать фиксанал.

При работе с щелочами нельзя допускать их контакта с воздухом, поскольку содержащаяся в нем углекислота легко поглощается титрантом, из-за чего меняется его концентрация. Хранить щелочи в стекле долгое время тоже нельзя, поскольку они с ним взаимодействуют.

Кривые кислотно-основного титрования

Кривая КО титрования строится в координатах: pH раствора – объем добавленного титранта.

На кривой обычно видны две точки перегиба (ТП), между которыми находится точка эквивалентности.

Расстояние ΔpH между точками перегиба называется скачком титрования. Его величина зависит от концентраций реагентов. Чем выше концентрация титранта, тем больше скачок, вызванный сменой кислотности раствора в районе ТЭ. Этот скачок вызывает резкую смену окраса индикатора.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. KO graph. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-KO graph. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка KO graph

Вид кривых кислотно-основного титрования будет зависеть от природы реагирующей пары: кислота-основание.

Можно рассмотреть следующую классификацию кривых титрования:

сильная кислота – сильное основание

слабая кислота – сильное основание

сильная кислота – слабое основание

слабая кислота – слабое основание

Все они будут отличаться величиной скачка титрования и областью расположения точки эквивалентности.

При титровании многоосновных кислот их диссоциация происходит ступенчато, поэтому на кривой титрования будет несколько точек перегиба. ТП могут попадать в разные диапазоны pH, в таких случаях для их идентификации требуются индикаторы с различным рабочим интервалом.

Смеси кислот (оснований) будут охарактеризованы еще более сложными кривыми. На них возможны наложения точек перегиба, что затрудняет точную идентификацию ТЭ ручным способом анализа.

Индикаторы для кислотно-основного титрования

Все индикаторы работают в определенном интервале pH, который должен попадать, хотя бы частично, в диапазон скачка титрования.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. indicators. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-indicators. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка indicators

Например, фенолфталеин меняет окрас в диапазоне pH=8-10, в то время как смена цвета метил оранжевого происходит при pH=4-6. Это значит, что индикаторы реагируют не на достижение точки эквивалентности, а именно на pH-раствора – и это нужно учитывать при подборе индикатора.

Именно поэтому электрохимические методы анализа являются более универсальными. Потенциометрический титратор построит полную кривую титрования и автоматически рассчитает точку эквивалентности по скачку потенциала.

Применение кислотно-основного титрования

Потенциометрический метод кислотно-основного титрования получил широкое распространение для определения кислотных и щелочных чисел в нефтепродуктах. В Фармакопее также представлены методы неводного КО титрования. В химической промышленности для контроля концентраций кислот и щелочей применяется анализ в водных средах.

Источник

В чем заключается сущность кислотно основного титрования

если величина f выражена в процентах.

На кривых титрования одноосновных кислот наблюдается один скачок.

На величину скачка титрования влияет ряд факторов.

4. Концентрация кислоты. Чем ниже концентрация титруемой кислоты, тем меньше скачок титрования.

6. Природа титруемой кислоты. Чем меньше константа диссоциации кислоты, тем выше рН растворов в начале титрования и в области буферного действия. Чем слабее титруемая кислота, тем сильнее сопряженное основание, образующееся при титровании Отсюда ясно, что с уменьшением константы диссоциации кислоты точки эквивалентности и начальная ветвь кривой титрования смещаются в область более высоких значений рН, однако за точкой эквивалентности кривая остается без изменений, и скачок титрования уменьшается.

Чем слабее кислота, тем меньше скачок титрования. При каком же минимальном значении константы диссоциации кислоты возможно обнаружение точки эквивалентности с помощью кислотно-основных индикаторов? Величина скачка не должна быть меньше интервала перехода окраски индикатора, обычно лежащего пределах К a инд ±1. Следовательно, необходимо выполнение условия К a HA >10-10 – 10-11

Титрование многоосновных кислот.

Рассмотрим построение кривой титрования двухосновной кислоты последовательными константами диссоциации, различающимися более чем в 10 4 раз.

До начала титрования. Раствор содержит только кислоту Н2А. Поскольку различие в величинах констант диссоциации большое, можно пренебречь диссоциацией, по второй стадии и титруемый раствор рассматривать как раствор одноосновное кислоты. В зависимости от силы кислоты рН следует рассчитывать по формуле (12 ) или (15 ).

Пример 3. Постройте кривую титрования 100.0 мл 0.1000 М раствора сернистой кислоты (1/2 H 2 SO 3 ) 0.1000 М раствором гидроксида натрия.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image070. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image070. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image070

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image072. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image072. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image072

Например, при добавлении 25.0 мл раствора гидроксида натрия ( f =50%):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image074. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image074. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image074 pH = 1.89

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image076. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image076. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image076

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image078. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image078. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image078

За первой точкой эквивалентности.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image080. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image080. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image080

Например, при добавлении 75.0 мл титранта ( f = 150%):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image082. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image082. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image082

концентрация сернистой кислоты, поэтому

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image022. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image022. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image022 В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image085. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image085. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image085

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image087. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image087. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image087

Результаты вычислений приведены в табл. 3.

По данным табл. 3 построена кривая титрования (рис. 3).

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image089. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image089. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image089

Рис.З.Кривая тнтрования 0.1000М раствора сернистой кислоты 0.1000М, раствором гидроксида натрия

Титрование одноосновных оснований.

Рассмотрим способы вычисления рН в моменты титрования, соответствующие различным участкам кривой титрования.

До начала титрования. Раствор содержит только титруемое основание, 1 раствора рассчитывают по исходной концентрации основания, используя в зависимости от силы основания формулы (13) или (24). В случае титрования сильного основания:

[ОН-]= C 0 ; В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image091. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image091. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image091

До точки эквивалентности. Растворы представляют собой смесь неоттитрованного основания и сопряженной кислоты.

а) При титровании сильного основания рН рассчитывают по концентрации оттитрованного основания, поскольку сопряженная кислота слишком слаба, чтобы влиять влияние на кислотно-основное равновесие:

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image097. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image097. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image097

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image099. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image099. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image099

Без учета изменения объема в процессе титрования

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image101. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image101. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image101

б) При титровании слабого основания образующиеся растворы представляют собой буферные смеси. Расчет рН проводят по формуле (33);

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image103. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image103. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image103

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image105. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image105. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image105

Как и в случае построения кривых титрования слабых кислот, вблизи точки эквивалентности необходимо пользоваться более сложными формулами.

а) При титровании сильного основания образуется очень слабая сопряженная кислота, поэтому рН раствора определяется кислотно-основными свойствами растворителя. Для водных растворов

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image107. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image107. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image107

б) При титровании слабого основания образуется сопряженная кислота, рН раствора рассчитывают по формуле (15):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image109. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image109. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image109

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image111. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image111. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image111

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image113. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image113. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image113

Без учета изменения объема в процессе титрования

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image117. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image117. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image117

На кривых титрования одноосновных оснований наблюдается один величина которого зависит от тех же факторов, что и величина скачка на кривых титрования одноосновных кислот.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image119. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image119. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image119

Рис. 4. Кривая титрования 0.1000 М раствора аммиака 0.1000 М раствором соляной кислоты.

Титрование многоосновных оснований.

Построение кривых титрования многоосновных оснований принципиально не отличается от построения кривых титрования многоосновных кислот. Убедимся в этом на конкретном примере.

Пример 5. Постройте кривую титрования 100.0 мл 0.1000 М раствора карбоната натрия(1\2 Na 2 CO 3 ) 0.1М раствором соляной кислоты.

Решение. Титруем двухосновное основание; последовательные константы диссоциации отличаются более чем в 10 4 раз:

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image121. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image121. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image121

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image123. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image123. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image123

Диссоциации которого не превышает 5%, поэтому для расчета pH используем формулу

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image125. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image125. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image125

До первой точки эквивалентности. Раствор представляет собой смесь неоттитрованного карбонат-иона и образующегося гидрокарбонат-иона (буферная смесь):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image127. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image127. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image127

Например, при добавлении 25.0 мл титранта ( f =50%):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image129. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image129. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image129

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image133. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image133. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image133 В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image022. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image022. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image022

За первой точкой эвкивалентности. Раствор представляет собой смесь неоттитрованного гчдрокарбонат-иона и образующейся угольной кислоты (буферную смесь), поэтому

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image135. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image135. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image135

Например, при добавлении 75.0 мл титранта ( f = l 50%):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image137. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image137. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image137

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image139. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image139. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image139

За второй точкой эквивалентности величина рН определяется концентрацией титранта

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image141. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image141. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image141

По данным табл. 5 построена кривая титрования (рис. 5).

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image143. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image143. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image143

Рис.5. Кривая титрования 0.1000 М раствора карбоната натрия 0.1000 М раствором соляной кислоты

Источник

Сущность кислотно-основного титрования. Кривые титрования

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. dark fb.4725bc4eebdb65ca23e89e212ea8a0ea. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-dark fb.4725bc4eebdb65ca23e89e212ea8a0ea. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка dark fb.4725bc4eebdb65ca23e89e212ea8a0ea В чем заключается сущность кислотно основного титрования. dark vk.71a586ff1b2903f7f61b0a284beb079f. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-dark vk.71a586ff1b2903f7f61b0a284beb079f. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка dark vk.71a586ff1b2903f7f61b0a284beb079f В чем заключается сущность кислотно основного титрования. dark twitter.51e15b08a51bdf794f88684782916cc0. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-dark twitter.51e15b08a51bdf794f88684782916cc0. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка dark twitter.51e15b08a51bdf794f88684782916cc0 В чем заключается сущность кислотно основного титрования. dark odnoklas.810a90026299a2be30475bf15c20af5b. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-dark odnoklas.810a90026299a2be30475bf15c20af5b. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка dark odnoklas.810a90026299a2be30475bf15c20af5b

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. caret left.c509a6ae019403bf80f96bff00cd87cd. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-caret left.c509a6ae019403bf80f96bff00cd87cd. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка caret left.c509a6ae019403bf80f96bff00cd87cd

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. caret right.6696d877b5de329b9afe170140b9f935. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-caret right.6696d877b5de329b9afe170140b9f935. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка caret right.6696d877b5de329b9afe170140b9f935

Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) – предназначен для определения концентрации кислот, оснований, солей и основан на реакции нейтрализации

Реакции кислотно-основного взаимодействия являются реакциями передачи протона от титранта к определяемому веществу или наоборот; характеризуются высокой скоростью и протекают строго стехиометрически.

Так как реакция нейтрализации не сопровождается изменением окраски раствора, точку эквивалентности определяют с помощью индикатора. Но обычно индикаторы меняют окраску не строго в точке эквивалентности, а с некоторым отклонением от неё. Другими словами, конечная точка титрования, (момент, в который происходит изменение окраски индикатора) не совпадает с точкой эквивалентности, а только более или менее соответствует ей. Поэтому даже при правильном выборе индикатора допускается погрешность – так называемая индикаторная ошибка титрования. Неправильный же выбор индикатора может вообще исказить результаты титрования.

Индикаторы, применяемые в кислотно-основном титровании: кислотно-основные индикаторы, например, метиловый оранжевый, фенолфталеин и др.

Титранты кислотно-основного титрования: растворы сильных кислот при определении концентрации оснований, растворы щелочей при определении концентрации кислот.

Стандартные вещества: карбонат натрия Na2CO3, тетраборат натрия Na2B4O7?10H2O для установления титра или нормальной концентрации (стандартизации) кислот. Щавелевая кислота Н2С2О4 ·2Н2О – для стандартизации щелочей.

Определяемые вещества: сильные и слабые кислоты; сильные и слабые основания; соли, подвергающиеся гидролизу.

Виды кислотно-основного титрования:

Для этого следует знать:

— как меняется рН раствора в колбе в ходе титрования, каково значение рН в точке эквивалентности и вблизи неё?

Для ответа на эти вопросы строят кривые титрования.

Кривая титрования – это график зависимости рН среды в колбе от объема добавленного титранта. Кривая титрования характеризуется точкой эквивалентности, точкой нейтральности, скачком титрования, линией нейтральности.

Линия нейтральности – прямая, параллельная оси абсцисс и пересекающая ось ординат при рН = 7.

Точка нейтральности – точка пересечения кривой титрования с линией нейтральности.

Скачок титрования – участок резкого изменения рН.

Титрование сильной кислоты сильным основанием (или наоборот). Расчет и построение кривой титрования. Для построения кривой титрования рассчитаем значения рН в точке эквивалентности и вблизи неё (когда добавлено титранта 0%, 90%, 99%, 99,9%, 100%, 100,1%, 101%, 110%, 200% от количества, необходимого для полной нейтрализации раствора в колбе) при титровании 10 мл 0,1н. раствора соляной кислоты 0,1н. раствором гидроксида натрия.

НСI + NaOH ↔ NaCI + H2O

По условию в колбе 10 мл 0,1н. раствор НСI, следовательно, в бюретке 0,1н. раствор NaOH.

По закону эквивалентов:

Следовательно, для полной нейтрализации 10 мл 0,1н. раствора НСI потребуется 10 мл 0,1н. раствора NaOH. По мере добавления к раствору кислоты, находящемуся в колбе, из бюретки раствора щелочи будет происходить постепенная нейтрализация соляной кислоты, причем В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image250. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image250. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image250НСI = В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image252. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image252. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image252NaOH.

Объем добавленного титранта, в нашем случае объем добавленной щелочи, рассчитываем по формуле:

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image254. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image254. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image254, (35)

где ω – процент добавленного титранта.

Концентрация кислоты в колбе в процессе титрования будет меняться:

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image256. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image256. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image256, (36)

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image258. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image258. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image258(37)

Точка №1: добавлено 0% NaOH, т.е. 0 мл. Концентрацию ионов Н + в колбе рассчитываем по формуле (8), значение рН – по формуле (5):

Точка №2: добавлено 90% от объема щелочи, необходимого для нейтрализации кислоты. Объем добавленной щелочи рассчитываем по формуле (35):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image260. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image260. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image260,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image262. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image262. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image262,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image264. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image264. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image264,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image266. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image266. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image266,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image268. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image268. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image268моль/л,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image270. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image270. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image270

Аналогично рассчитываются точки №№ 3,4.

Точка №5 точка эквивалентности, так как добавлено эквивалентное количество щелочи (100%). Вся кислота в колбе оттитрована:

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. 640 1. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-640 1. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка 640 1

НСI + NaOH ↔ NaCI + H2O

В колбе находится раствор хлорида натрия. Данная соль гидролизу не подвергается. Как рассчитать рН? Концентрация ионов Н + определяется диссоциацией воды:

Из формулы ионного произведения воды

Таким образом, при титровании сильной кислоты сильным основанием (или наоборот) точка эквивалентности совпадает с точкой нейтральности.

Точка №6: теоретически продолжаем титрование, чтобы построить график и подобрать индикатор. Добавляем 100,1% от необходимого объема щелочи, следовательно, в колбе избыток щелочи.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image274. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image274. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image274,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image276. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image276. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image276.

Находим концентрацию щелочи в колбе по формуле:

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image278. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image278. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image278, (38)

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image280. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image280. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image280.

Концентрацию гидроксид-ионов рассчитываем по формуле (12), для расчета концентрации ионов Н + в щелочном растворе используем формулу (4):

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image282. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image282. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image282моль/л,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image284. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image284. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image284моль/л,

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image286. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image286. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image286.

Аналогично рассчитывают точки №№ 7,8,9. Данные расчетов заносим в таблицу.

Далее строим график зависимости: рН = f (Vтитранта, %). На графике отмечаем точку эквивалентности, скачок титрования, линию нейтральности.

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image292. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image292. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image292

Следует отметить, что при титровании сильного основания сильной кислотой рН раствора в колбе будет меняться в обратном направлении, то есть от 14 до 0.

Выбор индикатора. Каждый индикатор изменяет свою окраску в определенном диапазоне значений рН – это так называемая область перехода. Показатель титрования индикатора (рТ) – это значение рН, при котором наблюдатель отчетливо отмечает изменение окраски раствора и признает титрование оконченным. Индикатор подбирают таким образом, чтобы его показатель титрования рТ был как можно ближе к значению рН в точке эквивалентности.

Для нашего случая (см. Приложение VII) подойдут следующие индикаторы: метиловый оранжевый, метиловый красный, лакмус, фенолфталеин.

Титрование слабой кислоты сильным основанием. В качестве примера рассмотрим титрование уксусной кислоты гидроксидом натрия:

Ацетат натрия подвергается гидролизу:

В результате образования некоторого избытка гидроксид-ионов точка эквивалентности не совпадает с точкой нейтральности, а лежит в щелочной области. Следовательно, имеет место сужение скачка титрования в кислотной области. Для данного вида кислотно-основного титрования подходит индикатор фенолфталеин.

Титрование слабого основания сильной кислотой. В качестве примера рассмотрим титрование гидроксида аммония соляной кислотой:

Хлорид аммония подвергается гидролизу:

В результате образования некоторого избытка ионов Н + точка эквивалентности лежит в кислотной области. Следовательно, имеет место сужение скачка титрования в щелочной области. Для данного вида кислотно-основного титрования подходят индикаторы метиловый оранжевый, метиловый красный.

Титрование слабой кислоты слабым основанием (и наоборот)невозможно, так как наблюдается сужение скачка титрования и в кислотной, и щелочной области. Скачок титрования исчезает на кривой титрования. Следовательно, не может быть резкого изменения окраски индикатора.

Индикаторы кислотно-основного титрования. Ионная теория индикаторов. Индикаторы в методе кислотно-основного титрования представляют собой слабые органические кислоты НInd или слабые органические основания IndOH, у которых молекулярная и ионная формы имеют различную окраску.

бесцветная малиновая

Индивидуальные задания

Рассчитать значения рН в точке эквивалентности и вблизи нее и построить кривую титрования:

№ вариантаУсловие
20 мл 0,01н. раствора НNO3 0,01н. раствором NaOH
20 мл 0,1н. раствора NaOH 0,1н. раствором НNO3
30 мл 0,01н. раствора НNO3 0,01н. раствором NaOH
30 мл 0,1н. раствора КОН 0,1н. раствором НNO3
40 мл 0,01н. раствора NaOH 0,01н. раствором НСI
40 мл 0,1н. раствора НСI 0,1н. раствором КОН
60 мл 0,1н. раствора НNO3 0,1н. раствором NaOH
60 мл 0,01н. раствора КОН 0,01н. раствором НСI
70 мл 0,01н. раствора НNO3 0,01н. раствором NaOH
70 мл 0,1н. раствора КОН 0,1н. раствором НNO3
80 мл 0,1н. раствора НСI 0,1н. раствором КОН
80 мл 0,01н. раствора КОН 0,01н. раствором НNO3
20 мл 1н. раствора НСI 1н. раствором КОН
20 мл 1н. раствора NaOH 1н. раствором НСI
100 мл 0,01н. раствора НСI 0,01н. раствором NaOH
100 мл 0,1н. раствора NaOH 0,1н. раствором НNO3
10 мл 1н. раствора НNO3 1н. раствором КОН

Обучающие задачи

Задача №1

Титр раствора НСI равен 0,00359 г/мл. Найти молярную концентрацию эквивалента раствора соляной кислоты.

Дано: Решение:

Т(НСI) = 0,00359г/мл В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image240. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image240. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image240

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image302. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image302. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image302

Ответ: С (НСI) = 0,0984н.

Задача №2

Какова молярная концентрация эквивалента и титр раствора щавелевой кислоты (Н2С2О4?2Н2О), полученного растворением 1,7334 г её в мерной колбе ёмкостью 250 мл?

Дано: Решение:

Задача №3

На титрование 20 мл раствора НNO3 израсходовано 18,25 мл 0,1103н. раствора NaOH. Вычислить молярную концентрацию эквивалента раствора НNO3.

Дано: Решение:

С (NaOH) = 0,1103н. В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image313. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image313. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image313

Ответ: С (НNO3) = 0,1007н.

Задача №4

Вычислить нормальность и титр соляной кислоты, если на титрование 10,0 мл раствора Na2CO3, полученного растворением навески 0,4993г в мерной колбе ёмкостью 100мл, расходуется 11,2 мл раствора НСI.

Дано: Решение:

Vколбы = 100 мл В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image318. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image318. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image318

V (Na2CO3) = 10,0 мл В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image320. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image320. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image320

V (HCI) = 11,2 мл В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image322. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image322. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image322

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image328. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image328. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image328

Э (НСI) = М = 36,5 г/моль

В чем заключается сущность кислотно основного титрования. image330. В чем заключается сущность кислотно основного титрования фото. В чем заключается сущность кислотно основного титрования-image330. картинка В чем заключается сущность кислотно основного титрования. картинка image330

Ответ: С(НСI) = 0,0841н., Т(НСI) = 0,00307 г/мл.

Задачи для самостоятельного решения

1. Титр раствора азотной кислоты равен 0,00609 г/мл. Найти молярную концентрацию эквивалента кислоты. Ответ: 0,0967н.

2. Рассчитать величину навески Н2С2О4?2Н2О для приготовления 100мл 0,1н. раствора. Ответ: 0,63г.

3. Какова молярная концентрация эквивалента и титр раствора Na2CO3, полученного растворением: а) навески 1,0678г в мерной колбе емкостью 200 мл; б) навески 0,4968г в мерной колбе емкостью 100 мл; в) навески 0,5265г в мерной колбе емкостью 100 мл? Ответы: а) Т = 0,00534 г/мл, С = 0,1008н; б) Т = 0,00497 г/мл, С = 0,0938н; в) Т = 0,00527 г/мл, С = 0,0994 н.

4. На титрование 10,00 мл раствора NaOH израсходовано 9,15 мл 0,0981н. раствора НСI. Вычислить молярную концентрацию эквивалента гидроксида натрия. Ответ: 0,0898н.

5. На титрование 10,00 мл 0,0915н. раствора Na2CO3 израсходовано 10,2 мл раствора НСI. Вычислить молярную концентрацию эквивалента раствора HCI. Ответ: 0,0897н.

6. На титрование 10,00 мл 0,1041н. раствора Na2CO3 израсходовано 8,9 мл раствора НСI. Вычислить нормальность раствора HCI. Ответ: 0,1170н.

7. На титрование 10,00 мл раствора NaOH израсходовано 8,75 мл 0,1055н. раствора НСI. Вычислить молярную концентрацию эквивалента NaOH. Ответ: 0,0923н.

8. Какой объем 0,0965н. раствора NaOH пойдет на титрование 10 мл 0,1105н раствора НСI? Ответ: 11,45 мл.

9. Какой объем 0,0991н раствора НСI пойдет на титрование 10 мл 0,1025н раствора NaOH? Ответ: 10,34 мл.

10. Вычислить нормальность и титр раствора соляной кислоты, если на титрование 20,00 мл раствора Na2CO3, полученного растворением навески 0,9985г в мерной колбе емкостью 200 мл, расходуется 24 мл раствора НСI. Ответ: С = 0,0785н., Т = 0,00287 г/мл.

11. Вычислить нормальность раствора НСI, если на титрование 10,00 мл раствора Na2CO3, полученного растворением навески 0,5502г в мерной колбе емкостью 100 мл, расходуется 9,75 мл раствора НСI. Ответ: С = 0,1065н.

? Контрольные вопросы

1. Сущность титриметрического анализа. Что такое титрование, точка эквивалентности? Способы установления точки эквивалентности.

2. Способы выражения концентрации растворов в титриметрическом анализе. Приведите соответствующие формулы.

3. Что лежит в основе классификации методов титриметрического анализа. Кратко охарактеризуйте каждый метод. Применение титриметрического анализа.

4. Стандартные и стандартизированные растворы. Требования, предъявляемые к стандартным веществам. Стандартные и стандартизированные растворы в кислотно-основном титровании. Приведите примеры. Формулы расчета массы вещества для приготовления стандартного раствора, расчета титра и нормальной концентрации стандартного раствора, расчета концентрации стандартизированного раствора.

5. Сущность кислотно-основного титрования. Что такое точка эквивалентности? В какой области значений рН лежит точка эквивалентности при титровании: а) сильной кислоты сильным основанием (или наоборот); б) слабой кислоты сильным основанием; в) слабого основания сильной кислотой? Привести примеры и объяснить. Объяснить, возможно ли титрование слабой кислоты слабым основанием.

6. Выбор индикатора в кислотно-основном титровании. Что такое область перехода и показатель титрования индикатора? Ионная теория индикаторов на примере фенолфталеина.

7. Ионно-хромофорная теория индикаторов. Понятие о хромофорах и ауксохромах.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *