Аналитическая химия - основы качественного и количественного анализа

В ходе кислотно-основного титрования при добавлении тит-ранта [Н+] и [ОН-] изменяются и, следовательно, изменяется рН в титруемом растворе. Используя приведенные формулы, можно определить, как будет изменяться рН в процессе титрования. Эти изменения можно представить в виде таблиц или графиков.

Титрование сильной кислоты сильным основанием. Возьмем 50,00 мл точно 0,1000 М раствора НС1 и будем титровать его 0,1000 М раствором NaOH. Продуктом реакции является вода. Сначала ее присутствие, как и присутствие остальных ионов, не влияет на рН раствора. Почти до точки эквивалентности рН можно находить по формуле рН=— \gcKncn.

Таблица 9. Изменение рН прн титровании сильной кислоты сильным гидроксидом

Так как был взят 0,1000 М раствор НС1, то в начальный момент значение рН равно:

Внесем это значение рН в табл. 9. Прибавим 25,00 мл основания. Так как молярная концентрация эквивалентов кислоты совпадает с молярной концентрацией эквивалентов основания, то 25,00 мл гидроксида оттитруют 25,00 мл кислоты. Это будет составлять 50% от взятого количества кислоты (50,00 мл). Общий объем титруемого раствора станет равным 75,00 мл. В этом объеме будет 25,00 мл 0,1000 М раствора НС1, молярная концентрация

эквивалентов которой в новом объеме (75 мл), естественно, будет другой. Она может быть найдена из соотношения

Отсюда с2 — 0,0333. Определим рН для этого момента: рН= — lg0,0333 = 1,48. После этого таким же образом определим значения рН, когда будет оттитровано 80; 90; 95; 98; 99; 99,6, 99,9% кислоты. Полученные данные внесем в табл. 9.

В точке эквивалентности, когда нет ни избытка кислоты, ни избытка основания, концентрация ионов Н+ равна Ю-7, а рН в этот момент соответствует его значению для нейтрального раствора, т. е. 7.

При расчете концентрации после точки эквивалентности нужно учитывать, что титруемый раствор состоит из соли и избытка сильного гидроксида. Соль сильного гидроксида сильной кислоты не влияет на значение рН. Расчет теперь ведем, основываясь на том, что рН среды определяется избытком гидроксида. Удобнее исходить из концентрации ОН "-ионов с учетом того, что гидроксид находится в объеме V0+ V, где V0 — начальный объем кислоты (50 мл), а V—объем добавленного титранта. В точке эквивалентности суммарный объем титруемого раствора V0+ F= 50+50= 100 мл. Добавим еще 0,1 мл гидроксида. Суммарный объем равен 100,1 мл. Раствор будет перетитрован на 0,2%. Концентрацию (с2) гидроксида в этом случае находим из уравнения сх Vt =c2V2, т. е. 0,1 -0,1 = 100,1 с2. Отсюда с2 = 1,00-10"4, рН= 14 — 4= 10. Закончим расчеты, когда раствор будет перетитрован на 100%. В этом случае рН= 12,52.

Данные табл. 9 дают возможность оценить изменения рН при титровании сильной кислоты сильным гидроксидом. Из нее видно, что сначала рН изменяется медленно. Когда оттитрована половина кислоты (50%), рН изменилась только на 0,48. Затем темп изменения увеличивается и особенно резко рН меняется вблизи точки эквивалентности. Здесь при нейтрализации 0,2% кислоты рН изменяется на 3 единицы. Такое же изменение наблюдается, если перетитруем раствор только на 0,2%. Таким образом, около точки эквивалентности наблюдается скачок, равный 6 единицам рН. После этого вновь наступает медленное изменение рН. Сходные по характеру изменения наблюдаются и тогда, когда сильный гидроксид титруют сильной кислотой. Только в этом случае значение рН будет меняться не в сторону увеличения, а в сторону уменьшения. Исходной точкой при тех же концентрациях будет в этом случае рН 13.

Титрование слабой кислоты сильным гидроксидом. Прежде чем непосредственно рассматривать ход вычисления рН при титровании слабой кислоты, ознакомимся с понятием степень оттит-рованности f.

Степень оттитрованное™ показывает долю вещества, которая была оттитрована стандартным раствором в ходе титрования.

Решаем контрольные работы по химии
Срочно нужно решить задачи по химии, выполнить контрольную работу или написать реферат? Тогда вам сюда.

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию

Главная страница сайта	Услуги решения задач по химии
Лекции по химии	Учебник - общая химия