Ошибки титрования

1.Пригодность того или иного индикато­ра для данного титрования можно количественно характеризо­вать индикаторной ошибкой титрования, возникающей из-за несовпадения рТ и рН в точке эквивалентности. При титровании сильной кислоты сильным основанием и наоборот ошибка может быть водородной или гидроксидной.Водородная, или Н⁺-ошибка, возникает, если рТ < 7, т. е. когда при титровании сильной кис­лоты щелочью в растворе после окончания титрования остается некоторое количество неоттитрованной кислоты. Для гидроксидной ошибки при титровании сильной кислоты характерно рТ > 7, что указывает на избыточное содержание в растворе сильного ос­нования по сравнению с эквивалентным.

Водородную ошибку можно оценить следующим образом. Если титруется V (мл) раствора кислоты концентрации с,то по окончании титрования объем раствора увеличивается примерно до 2V (так как титрант имеет такую же концентрацию), концентрация ионов водорода становится равной 1,0 • 10^-рТ и количество ионов Н⁺ в конечном растворе составит моль. Процентное отношение этой величины к исходному количеству кислоты равно Н⁺-ошибке:

(1)

При неодинаковых концентрациях NaOH и НСl множитель 2 следует заменить на множитель .

При титровании 0,1М НС1 с метиловым оранжевым водородная ошибка . Для данного титрования метиловый оранжевый оказывается вполне удовлетворительным индикатором. При титровании 0,01М НС1 в присутствии метилового оранжевого Н⁺-ошибка составляет: . Это уже больше обычно допустимой ошибки, следовательно, для титрования разбавленных растворов НС1 метиловый оранжевый непригоден.

Гидроксидная ошибка рассчитывается аналогично. Концентрация ионов водорода в растворе после окончания титрования 10^-рТ, а концентрация гидроксид-ионов [ОН^-] = .

Следовательно, в растворе по окончании титрования содержится моль щелочи (V – объем анализируемого раствора).

В процентах к исходному количеству кислоты (или эквивалентному количеству щелочи) это составляет гидроксидную ошибку титрования:

(2)

Если концентрации кислоты и щелочи неодинаковы, в фор­мулу (2) вместо коэффициента 2 следует ввести множитель .

Титрование V (мл) 0,1М НСl раствором NaOH такой же концентрации с фенолфталеином в качестве индикатора заканчивается при рТ 9,0. Гидроксидная ошибка этого титрования . Ошибка титрования 0,01 М НСl в тех же условиях составит 0,2%. Если в качестве индикатора взять не фенолфталеин, а, например, ализариновый желтый, у которого рТ 11,0, то в этом случае , а в 0,01 М НСl ошибка будет уже доходить до 20%. Та­кой индикатор для данного титрования явно не подходит.

2. Известное значение имеет также ошибка титрования, вызы­ваемая тем, что рН-индикаторы имеют кислотно-основную природу и переход индикатора из одной формы в другую требует расхода реагента. С уменьшением количества индикатора эта ошибка уменьшается, в связи с чем при титровании рекомендуется обходиться минимальным количеством индикатора.

3. Кроме концентрации индикатора, на изменение его окраски оказывает влияние ряд других факторов. Сюда относятся, как уже отмечалось, концентрация электролитов и других веществ в растворе, растворенный СО₂, а также температура и так называемые спиртовая и белковая ошибки.

Солевая ошибка.Состояние равновесия в растворе индикатора контролируется зависимостью pK_HInd от ионной силы. Эта ошибка относительно высока для индикато­ров сульфофталеинов, имеющих высокий заряд щелочной фор­мы, и невелика у азоиндикаторов. В общем следует сказать, что с ростом концентрации электролита у индикатора-кислоты интервал перехода смещается в область более низких значений рН, а у индикаторов-оснований – в сторону более высоких рН. Кроме того, присутствие в растворе электролита обычно вызывает уменьшение интенсивности окраски индикатора.

4.Влияние СО₂ связано с растворимостью диоксида в воде, которая возрастает в щелочных растворах. Поэтому все индикаторы, имеющие интервал перехода в нейтральной или щелочной области (например, фенолфталеин), чувствительны к СО₂, в связи с чем при титровании щелочных растворов не реко­мендуется интенсивное перемешивание особенно при приближе­нии к точке эквивалентности. Эффективным оказывается также кипячение раствора для удаления СО₂.

5.Температура влияет на величину pK_HInd так же, как и на величину любой другой константы равновесия и, следовательно, влияет на интервал перехода индикатора и интен­сивность его окраски. Однако титрование кислот и оснований обыч­но проводят при температурах, близких к комнатной, а небольшие колебания температуры не оказывают существенного влияния на интервал перехода индикатора и его показатель титрования рТ.

6.Спиртовая ошибка вызывается тем, что растворы индикаторов обычно готовятся на спирте и, таким образом, в анализируе­мый раствор вместе с индикатором вносится некоторое количест­во спирта. Его количество невелико, поэтому спиртовая ошибка незначительна. В неводных и смешанных растворителях свойст­ва индикаторов (интервал перехода и рТ) меняются существенно.

7.Белковая ошибка.Присутствие в водном растворе белковых веществ и макромо­лекул может существенно изменить интервал перехода индикатора. Она уменьшается, когда при титровании положительно заряженных коллоидов применяют индикатор-основание, а в случае отрицательно заряженных – индикатор-кислоту.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 314; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!