Главная страница сайта | Услуги решения задач по химии |
Лекции по химии | Учебник - общая химия |
5. При титровании 0,1 М растворов очень слабых оснований с Аосн<10 8 получается незначительный скачок на кривой/титрования, так что практически нельзя точно определить /конец титрования. /
I
§ б. ИНДИКАТОРЫ I
Индикатором является вещество, которое указывает на определенное равновесие в системе или определенное состояние системы (см. гл. 10, § 8). Роль индикатора сводится к указанию на то, что к титруемому веществу добавлено эквивалентное количество титранта. Применение индикаторов следует отнести к самому простому и наиболее распространенному способу определения конца титрования. Давно было известно, что многие органические соединения меняют окраску под влиянием кислот и оснований. Первыми индикаторами были растительные соки, из числа которых наибольшую известность получил лакмус. Лакмус является красящим веществом, добываемым из некоторых видов лишайников. В настоящее время его используют, как правило, в виде индикаторной бумаги. Новая ступень в использовании индикаторов связана с применением синтетических индикаторов. Первым среди них был фенолфталеин, примененный в аналитической практике еще в 1877 г. В настоящее время наиболее важную группу среди индикаторов составляют органические красители, число которых яляется весьма внушительным. Наиболее известные индикаторы являются азосоединениями (метиловый оранжевый), фталеинами (фенолфталеин) или сульфофталеинами (феноловый красный).
Наиболее широко применяемые индикаторы. К наиболее широко применяемым индикаторам относят метиловый оранжевый и фенолфталеин.
Метиловый оранжевый является двухцветным индикатором. В депротонированной форме, или, как говорили раньше, в основных растворах, ему присуща желтая окраска. В этом случае он находится в виде аниона. Этот анион сокращенно обозначим Ind . Он имеет следующую структуру:
(CH3)2-^y-N=N-^^-S05
Чтобы индикатор мог выполнить свою роль, его окраска в протонированной форме (или, как говорили раньше, в кислой среде) должна отличаться от окраски в депротонированной форме. В протонированной форме метиловый оранжевый имеет красную окраску. Это отвечает окраске молекул Hind, которые имеют следующую структуру:
(CH3)jN=^^=N-N-^^-S05
В пелом эта молекула нейтральна, но электрические заряды распределены в ней неравномерно. При повышении концентрации ионов НэО+ равновесие смещается в сторону образования молекул Hind. При понижении концентрации ионов Н30+ равновесие смещается в сторону образования аниона Ind . При этом протонированная и депротонированная формы индикатора являются сопряженной парой. В общем виде протолитическое равновесие такой системы можно выразить уравнением
Hind + н20 .± н3о+ + Ind" кислота 1 основание2 кислота2 основание!
Это равновесие количественно может быть охарактеризовано значением константы диссоциации
[H3Q+][ind-] 'A™nd~ [Hind] ' где [Hind]—концентрация недиссоциированных молекул, т. е. концентрация протонированной формы индикатора (по прежней терминологии «кислая окраска»); find"]—концентрация аниона индикатора, т. е. концентрация депротонированной формы (по прежней терминологии «щелочная окраска»).
Окраска раствора зависит от отношения концентраций обоих форм индикатора, т. е. от [Ind" ]/ [Hind].
Если индикатор диссоциирован примерно на 50%, т. е. "tHInd]« [Ind-], окраска будет переходной, а соответствующее значение рН называют точкой перехода. Равновесие индикаторной системы в соответствии с уравнением константы Кнш при уменьшении рН смещается в сторону образования Hind-формы, при увеличении рН — в сторону образования Ind "-формы. Отсюда, естественно, вытекает, что окраска индикатора зависит от концентрации ионов НэО+, а следовательно, и рН среды. Индикаторы-основания IndOH могут быть охарактеризованы так же, как и индикаторы-кислоты. Вместо константы диссоциации индикатора часто указывают ее отрицательный логарифм рК. Например, для метилового оранжевого р^=3,46.
Изменение окраски индикатора происходит не сразу, а постепенно. Переход окраски протонированной формы в «смешанную» (для метилового оранжевого она будет оранжевой) начинается, когда отношение Ind"/Hind = 1/10. Смешанная окраска переходит в окраску депротонированной формы, когда отношение Ind"/Hind = 10/1. Чтобы отношение концентраций 1:10 сменилось отношением 10:1, необходимо, чтобы концентрация НэО+-ионов изменилась в 100 раз. Это отвечает изменению рН на 2 единицы. Так как наши границы соотношений взяты до известной степени условно, то в действительности интервал перехода может занимать и меньший интервал, чем 2 единицы рН. Интервал значений рН, при котором индикатор изменяет свою окраску,
|
Решаем контрольные работы по химии |
Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию