5. Рабочие растворы. Стандарты, требования к ним. Стандартные растворы

Рабочий раствор-раствор вещества, вступающего в реакцию с определяемым веществом, имеющий точно известную концентрацию. Вещество, из которого приготовлен рабочий раствор, называют рабочим веществом.

Стандартные растворы. Титрованные растворы, полученные из точной навески вещества, называют стандартными (или приготовленными). Такие растворы готовятся из специальных веществ-стандартов. Эти вещества должны быть химически чистыми, устойчивыми при хранении как в твердом виде, так в растворе, состав их должен строго соответствовать определенной формуле.

6. Сущность метода кислотно-основного титрования. Рабочие и стандартные растворы метода.

Кислотно-основное титрование – это метод объемного титриметрического анализа, основанный на реакции нейтрализации, позволяющий определять концентрации кислот или оснований в водных и неводных средах.

Суть кислотно-основного титрования сводится к передаче протона либо от титранта к аналиту, либо, наоборот, от аналита к титранту. В процессе анализа необходимо точно определить, когда количество добавленного компонента будет ЭКВИВАЛЕНТНО количеству измеряемого компонента. Этот момент называют ТОЧКОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ (ТЭ). В случае КО титрования точка эквивалентности будет достигаться при строго определенном значении pH, поэтому для ее определения используют индикаторы. По мере добавления кислоты/основания, сразу после прохождения ТЭ, в растворе будут появляться/исчезать свободные протоны и индикатор поменяет окрас раствора. Также изменение pH среды можно отслеживать потенциометрически. В этом случае регистрируют скачок потенциала при достижении ТЭ.

В качестве рабочих используются растворы сильных кислот (HCl, H2SO4 и др.) концентрации от 0,05 до 1,0 моль/л или сильных оснований (NaOH, KOH, Ba(OH)2 и др.) той же концентрации. Растворы кислот устойчивы и могут храниться без изменения сколь угодно долго. Растворы щелочей также устойчивы, но их рекомендуется хранить во фторопластовой посуде, чтобы не допустить взаимодействия со стеклом. Необходимо также учитывать, что растворы щелочей поглощают CO2 из воздуха.

Рабочий раствор (титрованный или стандартный), т. е. раствор вещества, вступающего в реакцию с определяемым веществом, имеющий точно известную концентрацию.

Основными рабочими растворами кислот являются HCl, H2SO4, основаниями – NaOH. KOH. Эти вещества не отвечают требованиям для приготовления стандартного раствора – их нельзя приготовить по навеске, только путем титрования.

В титриметрии применяют стандартные растворы, то есть растворы с точно известной концентрацией. По способу приготовления различают первичные и вторичные стандартные растворы.

Первичные стандартные растворы готовят растворением точного количества вещества (первичного стандарта) в известном объеме растворителя. Вторичные стандартные растворы получают следующим образом: готовят раствор с концентрацией, близкой к необходимой, и затем проводят его стандартизацию по раствору первичного стандарта, то есть титрованием определяют точное содержание компонента.

Часто для приготовления стандартных растворов используют фиксаналы – стеклянные ампулы, в которых содержится точно известное количество вещества или раствора. Для приготовления стандартного раствора ампулу разбивают и доводят разбавлением водой в колбе до определенного объема.

Первичными стандартами являются следующие вещества: щавелевая кислота и ее соли, янтарная кислота, бура, сода, бихромат калия, соль Мора,и некоторые другие

Метод применяется для определения кислот, щелочей и гидрализующихся солей. В качестве титрантов используют сильный электролит.

Определяемые вещества: Na2CO3, Na2B4O7, KCN, NaHCO3, фенолят натрия

Рабочие растворы: HCl, H2SO4

7. Точка нейтральности, точка эквивалентности, конечная точка титрования

Точка нейтральности – точка пересечения кривой титрования с линией нейтральности.

Точка эквивалентности-точка, указывающая на конец реации, например, изменением цвета индикатора ЭДС.

Конечная точка титрования– точка на кривой титрования, в которой регистрируется резкое изменение наблюдаемого свойства (например, меняется цвет индикатора).

8. Кривые титрования. Вычисления pH в различные моменты титрования сильной кислоты сильным основанием и наоборот с и без учета разбавления

Кривая титрования-график, который выражает зависимость рН от объёма примесей титранта.

Вычисление рН при титровании слабой кислоты сильным основанием

Начало титрования:

Н+=С(к-ты)(С/2 с учетом разбавления)

рН=-lgH+

Начало скачка:

9. Вычисление рН в различные моменты титрования слабой кислотой сильного основания и наоборот с и без учета разбавления

Тетрадь

10. Скачек титрования и факторы, влияющие на его величину

Скачком титрования называют промежуток на кривой титрования от резкого изменения рН до того момента, пока его показатели перестанут усиленно расти и постепенно стабилизируются

Скачек титрования делится на две величины:

• Начало скачка

в основно-кислотном титровании можно найти с помощью следующей формулы:

Н+=Кк-ты*(Ск-ты/Ссоли)

• Конец скачка

ОН-=V(титранта)*C(титранта)/V(титруемого раствора)

Факторы:

• При уменьшении концентрации титруемого вещества и титранта величина скачка титрования уменьшается (рис. 13.4), поэтому кислотно-основное титрование нельзя использовать для определения веществ в сильно разбавленных растворах.

• с ростом температуры происходит рост значения ионного произведения воды (примерно в 100 раз при возрастании температуры от 18 до 100 °С), что несколько уменьшает скачок титрования и смещает его в сторону более низких значений рН раствора.

• рН среды