Выбор индикатора

Пояснения. Правило выбора индикатора:

 интервал перехода окраски индикатора должен находиться в пределах скачка титрования или частично перекрываться с ним;

 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 табл. 6.6 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: фенолфталеин (рТ=9,0) и тимоловый синий (рТ=9,2)

Расчет индикаторных погрешностей

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

,

где K_a – константа кислотности

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

,

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

Рассчитываем индикаторные погрешности для выбранных индикаторов:

- фенолфталеин (рТ=9,0>рН_ТЭ):

- тимоловый синий (рТ=9,2 > рН_ТЭ):

Кривая титрования

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

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Рис. 1 Теоретическая кривая титрования 10 мл 0,1 М раствора CH₃COOH 0,1 М раствором NaOH

4 Построение кривой титрование раствора слабого основания раствором сильной кислоты

Задание. Рассчитать и построить кривую титрования 10 мл 0,1М раствора NH₄OH (К_b =1,76∙10⁻⁵). Титрант: раствор HCl. 0,1M.

Пояснения: Кривую титрования строят по расчетным точкам.

Расчетные точки должны соответствовать следующим этапам титрования:

1. Начальная точка (рН раствора в данном случае обусловлено наличие слабого основания NH₄OH в растворе)

2. Область до точки эквивалентности. (Входе титрования в титруемом растворе будет находиться как неоттитрованная часть NH₄OH так и образуется соль NH₄Cl, то есть образуется буферный раствор, расчет рН раствора проводят как для буферного раствора образованного слабым основанием и солью слабого основания).

3. Точка эквивалентности (ТЭ) Так как к раствору NH₄OH добавлено эквивалентное количеств HCl, вся кислота переведена в соль:

NH₄OH + HCl → NH₄Cl + Н₂О

NH₄Cl -соль образованная слабым основанием и солью слабого основания, подвергается гидролизу по катиону

4. Область после точки эквивалентности. (После т.Э. в растворе уже не будет содержаться NH₄OH, а будет находиться NH₄Cl и HCl. Соляная кислота HCl – сильный электролит, диссоциирует на ионы полностью ,)

Расчет приводят в виде таблицы:

Расчет кривой титрования 10 мл 0,1 М раствора NH₄OH 0,1 М раствором HCl

Таблица1

№п/п	Объем добавленного титранта, мл	Объем титруемого раствора, мл	Состав полученного раствора	Общий объем смеси в колбе для титрования,мл	Расчет концентрации основания 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	NH4OH	10	СOH	-	рОН=-lg1,33·10-3= =3-lg1,32=2,87 рН=14-рОН=14-2,87=11,13	11,13
2	5	5	NH4OH+ NH4Cl	15	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	Ссоли=,в данном случае n=1, т.о. Сн=См	рН = 14 - рКв + lg сосн ссоли рН= 14-4,75+lg9,25	9,25
3	9,90	0,1	NH4OH+ NH4Cl	19,90	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	Ссоли= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	рН = 14 - рКв + lg сосн ссоли рН= 14-4,75-lg7,26	7,26
4	9,99	0,01	NH4OH+ NH4Cl	19,99	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	Ссоли= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	рН = 14 - рКв + lg сосн ссоли рН= 14-4,75+lg6,25	6,25
5	10,0	0	NH4Cl	20,00	-	Ссоли= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См	NH4Cl-соль образованная сильной кислотой и слабым основанием подвергается гидролизу по катиону	5,28
6	10,01	0	NH4Cl+ HCl	20,01	Скислоты= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См СН+= c(HCl) = 4,9·10-5моль/л	-	рН=-lgCH+=-lg4,9·10-5=5-lg4,69=4,33	4,33
7	10,10	0	NH4Cl+ HCl	20,10	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См СOH−= c(NaOH) = 4,9·10-4моль/л	-	рН=-lgCH+=-lg4,9·10-4=4-lg4,69=3,3	3,3
8	15	0	NH4Cl+ HCl	25	Соснования= , в данном случае n=1, т.о. Сн=См СOH−= c(NaOH) = 2·10-2моль/л	-	рН=-lgCH+=-lg2·10-2=2-lg2=1,7	1,7