Выбор индикатора

Пояснения. Правило выбора индикатора:

 интервал изменения окраски индикатора должен находиться в пределах скачка титрования или частично перекрывать его;

 рТ индикатора должен быть как можно ближе к точке эквивалентности и находиться в пределах скачка титрования.

Учитывая правило выбора индикатора, выбираем 2 индикатора из числа приведенных в таблице или из справочной литературы (Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1989. 190 с.).

Таблица 2

Некоторые кислотно-основные индикаторы

Название	Интервал перехода окраски, ∆рН	Показатель титрования, рТ
Метиловый оранжевый	3,1– 4,4	4,0
Метиловый красный	4,4 – 6,2	5,5
Метиловый желтый	2,4 – 4,0	3,0
Фенолфталеин	8,2 – 9,8	9,0
Тимолфталеин	9,3 – 10,5	9,6
Феноловый красный	6,4 – 8,2	7,5
Тимоловый синий	8,0 – 9,6	9,2
Бромтимоловый синий	6,0 – 7,6	7,0
Бромкрезоловый зеленый	3,9 – 5,4	4,5
Бромкрезоловый пурпурный	5,2 – 6,8	6,0

Выбираем 2 индикатора: бромтимоловый синий (рТ=7,3) и бромкрезоловый пурпурный (рТ=6,0).

Расчет индикаторных погрешностей

При недотитровывании (рТ > рН_ТЭ) формула для расчета индикаторной погрешности ():

,

где V(HCl)_ТЭ – объем титранта, прибавленный от начала титрования до точки эквивалентности.

При перетитровывании (рТ < рН_ТЭ) формула для расчета индикаторной погрешности ():

Рассчитываем погрешности для выбранных индикаторов:

• бромтимоловый синий (рТ=7,3 > рН_ТЭ):

• бромкрезоловый пурпурный (рТ=6,0 < рН_ТЭ):

Кривая титрования

Пояснения: Рассчитанную кривую титрования вычерчивают на миллиметровой бумаге (возможен вариант компьютерного оформления) в координатах рН = f[V(HCl)]. На графике должны быть обозначены: скачок титрования, точка эквивалентности (ТЭ), линия нейтральности, интервалы изменения окраски двух индикаторов и значения показателей титрования для них (рТ).

11

22

33

44

55

66

77

88

99

110

111

112

13

14

0

22

44

66

88

110

12

14

16

18

20

22

24

pH

00

ТЭ

Скачок титрования

рТ (бромкрезоловый пурпурный)

рТ (бромтимоловый синий)

Линия нейтральности

V (HCl),мл

Рис. 1 . Теоретическая кривая титрования 10 мл 0,1 М раствора NaOH 0,1 М раствором HCl

3. Построение кривой титрование раствора слабой кислоты раствором сильного основания

Задание. Рассчитать и построить кривую титрования 10 мл 0,1 М раствора CH₃COOH (К_а= 1,74∙10⁻⁵). Титрант: раствор NaOH 0,1 M.

Пояснения: Кривую титрования строят по расчетным точкам.

Расчетные точки должны соответствовать следующим этапам титрования:

1. Начальная точка (рН раствора в данном случае обусловлено наличие слабой кислоты CH₃COOH в растворе)

2. Область до точки эквивалентности. (Входе титрования в титруемом растворе будет находиться как неоттитрованная часть CH₃COOH так и образуется соль CH₃COONa, то есть образуется буферный раствор, расчет рН раствора проводят как для буферного раствора образованного слабой кислотой и солью слабой кислоты).

3. Точка эквивалентности (ТЭ) Так как к раствору СН₃СООН добавлено эквивалентное количеств NaOH, вся кислота переведена в соль:

СН₃СООН + NaOH →CH₃COONa + Н₂О

СН₃СООNa-соль образованная слабой кислотой и сильный основанием подвергается гидролизу по аниону

4. Область после точки эквивалентности. (После т.Э. в растворе уже не будет содержаться СН₃СООН, а будет находиться СН₃СООNa и NaOH. Гидроокид натрия NaOH – сильный электролит, диссоциирует на ионы полностью ,)

Расчет приводят в виде таблицы:

Расчет кривой титрования 10 мл 0,1 М раствора CH₃COOH 0,1 М раствором NaOH

Таблица1.1

№п/п	Объем добавленного титранта, мл	Объем титруемого раствора, мл	Состав полученного раствора	Общий объем смеси в колбе для титрования,мл	Расчет концентрации кислоты в титруемом растворе	Расчет концентрации соли в титруемом растворе	Расчет рН раствора	рН
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	0	10	CH3COOH	10	CH+=	-	рН=-lg1,32·10-3=3-lg1,32=2,9	2,9
2	5	5	CH3COOH+ CH3COONa	15	Скислоты= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	Ссоли=,в данном случае n=1, т.о. Сн=См	рН= рКд(к-ты)-lg рН= 4,74-lg4,74	4,74
3	9,90	0,1	CH3COOH+ CH3COONa	19,90	Скислоты= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	Ссоли= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	рН= рКд(к-ты)-lg рН= 4,74-lg6,73	6,73
4	9,99	0,01	CH3COOH+ CH3COONa	19,99	Скислоты= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	Ссоли= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	рН= рКд(к-ты)-lg рН= 4,74-lg4,74	7,74
5	10,0	0	CH3COONa	20,00	-	Ссоли= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	СН3СООNa-соль образованная слабой кислотой и сильный основанием подвергается гидролизу по аниону	8,72
6	10,01	0	CH3COONa+ NaOH	20,01	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См СOH−= c(NaOH) = 4,9·10-5моль/л	-	рОН=-lgCOH-=4,3 pH=14-4,3=9,7	9,70
7	10,10	0	CH3COONa+ NaOH	20,10	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См СOH−= c(NaOH) = 4,9·10-4моль/л	-	рОН=-lgCOH-=3,3 pH=14-4,3=10,7	10,7
8	15	0	CH3COONa+ NaOH	25	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См СOH−= c(NaOH) = 2·10-2моль/л	-	рОН=-lgCOH-=1,7 pH=14-4,3=12,3	12,3