Сущность кислотно-основного титрования

Кислотно-основное титрование (протолиметрия) – это раздел титриметрии с использованием кислотно-основной реакции – реакции нейтрализации между кислотой и основанием.

В процессе этой реакции происходит передача протона от титранта титруемому веществу или от титруемого вещества титранту.

Реакции кислотно-основного взаимодействия характеризуются высокой скоростью, протекают строго стехиометрически.

Протолиметрию подразделяют на ацидиметрию и алкалиметрию.

В ацидиметрии в качестве рабочих растворов при кислотно-основном титровании используют растворы сильных кислот (НС1, H₂SO₄ и т.д.) концентрации от 0,05 до 1,0 моль/л. Растворы кислот устойчивы и могут храниться без изменения сколь угодно долго.

В алкалиметрии используются в качестве рабочих растворов растворы сильных оснований (NaOH, КОН, Ва(ОН)₂ и т.д.) от 0,05 до 1,0 моль/л. Растворы щелочей также устойчивы, однако их рекомендуется хранить в парафинированной или фторопластовой посуде, чтобы не допустить взаимодействия со стеклом. Необходимо также учитывать, что растворы щелочей поглощают диоксид углерода из воздуха.

Точную концентрацию титрованных растворов кислот и ще­лочей устанавливают по одному из первичных стандартных (установочных) веществ. Для стандартизации раствора кислоты часто используется карбонат натрия Na₂CO₃ (сода) или декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇ • 10Н₂О (бура).

Бура при растворении взаимодействует с водой:

В₄О₇^2- + 3Н₂О = 2Н₃ВО₃ + 2ВО₂^-

и образовавшийся метаборат титруют кислотой:

ВО₂^- + Н + Н₂О = Н₃ВО₃

Таким образом, на 1 моль буры при титровании расходуется 2 моль Н⁺:

Na₂B₄O₇ + 2НС1 + 5Н₂О = 2NaCl + 4Н₃ВО₃

и молярная масса эквивалента буры равна:

M(l/2 Na₂B₄О₇ • 10Н₂О) = 1/2M(Na₂B₄О₇ • 10Н₂О) = 381,42/2 = 190,71 г/моль.

Достоинством буры как вещества для установки титра является большая молярная масса эквивалента.

Раствор щелочи стандартизируют по гидрофталату калия:

и другим веществам (бензойной кислоте С₆Н₅СООН, щавелевой кислоте и т.д.).

Если молярная концентрация эквивалента кислоты точно известна, этот раствор можно использовать для установления концентрации щелочи. Так же поступают и при определении концентрации кислоты, если известна концентрация щелочи.

Значительно сокращает затраты времени на приготовление титрованных растворов применение специальных ампул, выпус­каемых промышленностью (фиксаналов). Фиксаналы содержат точно известное количество вещества. Растворение или разбавле­ние содержимого фиксанала в мерной колбе позволяет сразу по­лучить титрованный раствор.

Прямым титрованиемопределяют концентрацию кислоты или основания, или содержание элементов, образующих растворимые кислоты и основания. Например, фосфора в фосфорной кислоте и т.д.

Обратным титрованиемнаходят содержание некоторых солей. Например, определение содержания NH₄⁺ в NH₄Cl:

1) анализируемый р-р + стандарт. р-р NaOH_{(избыток)}

NH₃↑ + стандарт. р-р NaOH_{(остаток)}

2) стандарт. р-р NaOH_{(остаток)} + стандарт. р-р НА NaА + Н₂О

Содержание NH₄⁺ находят по результатам алкалиметрического заместителя, т.е. НCl.

Протолиметрическое титрование проводят:

· в водной среде (в основном),

· в неводной среде. Подобрав соответствующий растворитель можно направленно изменять силу растворенных в нем кислот и оснований, превращать соли в кислоты и основания и т.д. Например,

– HCN в водном растворе – слабая кислота, в среде сжиженного NH₃ – сильная;

– мочевина в растворе безводной CH₃COOH – сильное основание, в сжиженном NH₃ – кислота и т.п.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 310; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!