Кривая титрования слабой кислоты сильным основанием

В начале титрования в растворе находится только слабая кислота (другими источниками ионов водорода можно пренебречь). В растворе кислоты при степени ее диссоциации менее 5%

[Н⁺] = и рН =

До ТЭпри титровании получается сопряженное основание, и раствор представляет собой буферную смесь, поэтому рН вычисляют по формуле:

[Н⁺] = ,

рН =

где f – степень оттитрованности, т.е. отношение количества оттитрованного в данный момент вещества n_т к исходному количеству n₀.

В ТЭвся кислота оттитрована, и рН раствора определяется наличием сопряженного основания (другими источниками ОН^--ионов можно пренебречь). В растворе слабого основания

[ОН^-] = ; [Н⁺] = К_w / и рН = 14 – 1/2рК_b – 1/2рс_в

Поскольку при титрования количество получившегося основания равно исходному количеству кислоты, пренебрегая изменением объема, можно считать, что с_в = с₀.

После ТЭосновным источником ОН^--ионов будет добавленное сильное основание.

Кривая титрования 100,0 мл 0,1М СН₃СООН 0,1М раствором NaOH выглядит следующим образом:

рН раствора до точки эквивалентности изменяется плавно, хотя и с более высоким угловым коэффициентом, чем при титровании сильной кислоты. Линия нейтральности пересекается с кривой титрования еще до точки эквивалентности. В области точки эквивалентности (±0,1%) наблюдается скачок титрования от рН 7,76 до рН 10,00, а точка эквивалентности находится при рН 8,88.

Характерной особенностью кривых титрования слабых одноосновных кислот является несовпадение точки эквивалентности с точкой нейтральности и расположение точки эквивалентности в щелоч­ной области, так как в точке эквивалентности образуется основание, сопряженное с титруемой кислотой С уменьшением концентрации кислоты и увеличением температуры скачок уменьшается. Он уменьшается также с уменьшением константы диссоциации кислоты.

Индикаторы и индикаторные ошибки при титровании сла­бой кислоты

Интервалы перехода бромтимолового синего и метилового оранжевого не перекрываются скачком титрования уксусной кислоты и, следовательно, для данного титрования оба индикатора непригодны. Наиболее подходящим индикатором для титрования уксусной кислоты является фенолфталеин, окрашивающий раствор в точке эквивалентности в красный (пурпурный) цвет.

Выбор индикатора или оценку его пригодности можно сделать также на основании индикаторных ошибок титрования. При титровании слабой кислоты может возникнуть гидроксидная и кислотная индикаторные ошибки. Гидроксидная ошибка рассчитывается по формуле (2). Если при титровании 0,1 М уксусной кислоты в качестве индикатора взять фенолфталеин с рТ 9,0, гидроксидная ошибка , что подтверждает пригодность фенолфталеина для данного титрования.

Кислотная, или НА-ошибка, обусловлена наличием в растворе неоттитрованной слабой кислотой. Эта ошибка определяется отношением:

Следовательно, для титрования слабой кислоты, имеющей константу диссоциации К,будут пригодны только те индикаторы, у которых рТ на 3 единицы или больше превышает рК.На­пример, для титрования уксусной кислоты могут быть использо­ваны индикаторы, у которых рТ > 4,76 + 3 = 7,76, и, следова­тельно, метиловый оранжевый будет явно не подходящим, как это уже было установлено. Условию (7.4) для титрования уксус­ной кислоты удовлетворяет фенолфталеин (рТ 9,0). Могут быть использованы и многие другие индикаторы, удовлет­воряющие условию (7.4), если гидроксидная ошибка не будет превышать заданного предела.

Ализариновый желтый Р имеет рТ 11,0 и с точки зрения ус­ловия (7.4) его можно использовать для титрования уксусной кислоты. Однако гидроксидная ошибка в этом случае составляет , что примерно на порядок превышает обычную погрешность титриметрических опре­делений, и, следовательно, для данного титрования этот индика­тор применять не следует.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 345; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!