Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Т1 раздел 2.doc
Скачиваний:
91
Добавлен:
15.12.2018
Размер:
3.39 Mб
Скачать

0,10 М раствором NaOh

, мл

f

Формула для расчёта рН

рН

0

0

1,00

50,0

0,500

1,48

90,0

0,900

аналогично

2,28

99,0

0,990

аналогично

3,30

99,9

0,999

аналогично

4,30

100,0

1,000

7,00

100,1

1,001

9,70

101,0

1,010

аналогично

10,7

110,0

1,100

аналогично

11,7

150,0

1,500

аналогично

12,3

Рис. 13.1. Кривые титрования 0,10 М NaOH 0,10 M раствором HCl (1) и 0,10 M HCl 0,10 M раствором NaOH (2)

Титрование слабой кислоты сильным основанием и слабого основания сильной кислотой

Рассмотрим кривую титрования 0,10 М HCOOH при использовании в качестве титранта 0,10 М NaOH. Расчёты, необходимые для построения кривой титрования, представлены в табл. 13.2, а сама кривая - на рис. 13.2. На этом же рисунке приведена кривая титрования слабого основания (NH3 pKBH+ = 9,24) сильной кислотой. Кривые титрования слабой кислоты сильным основанием и слабого основания сильной кислотой несимметричны относительно точки эквивалентности, которая не совпадает с точкой нейтральности. Величина скачка титрования меньше, чем для, соответственно, кривой титрования сильной кислоты и сильного основания.

На рис. 13.2. показаны также области перехода окраски метилового оранжевого и фенолфталеина. Метиловый оранжевый не подходит для обнаружения конечной точки титрования HCOOH, но подходит для NH3, в то время как фенолфталеин можно использовать в качестве индикатора при титрования HCOOH, но нельзя при титровании NH3. Таким образом, индикаторы, переход окраски у которых происходит в слабокислой среде, нельзя использовать для обнаружения конечной точки при титровании слабых кислот, а индикаторы, у которых интервал перехода окраски находится в слабощелочной среде - при титровании слабых оснований.

Табл. 13.2

Расчёты для построения кривой титрования

0,10 М HСООН (рКа = 3,75) 0,10 М раствором NaOH

f

Компонент,

определяющий рН

Формула для расчёта рН

рН

0

слабая кислота

HCOOH

2,38

0,100

буферная смесь

HCOOH/HCOO-

2,80

0,500

то же

аналогично

3,75

0,900

то же

аналогично

4,74

0,990

то же

аналогично

5,75

1,00

слабое основание

HCOO-

pH =

8,22

1,01

сильное основание

OH-

см. табл. 13.1

10,7

1,10

то же

аналогично

11,7

1,50

то же

аналогично

12,3

Рис. 13.2. Кривые титрования слабого основания (0,10 M NH3 pKBH+=9,24) сильной кислотой (1) и слабой кислоты (0,10 M HCOOH pKa=3,75) сильным основанием (2)

Титрование многоосновных кислот и многокислотных оснований, а также смесей кислот или смесей оснований

Представим себе, что мы титруем двухосновную кислоту H2A, превращение которой в НА- характеризуется константой Ka1, а превращение НА- в A2- - константой Ka2

Определим, при каком соотношении данных констант, H2A можно оттитровать вначале до HA-, а затем до A2-, т.е. можно получить кривую титрования с двумя отчётливыми скачками титрования. Допустим, что нас удовлетворяет погрешность титрования H2A по первой ступени менее 1%, иначе говоря, к концу титрования степень превращения H2A в НА- составит более 99%, а НА- в A2- менее 1%

Таким образом, чтобы оттитровать двухосновную кислоту по первой ступени с погрешностью менее 1%, необходимо, чтобы константы кислотности по первой и второй ступени отличались на 4 порядка и более. При допустимой погрешности 0,1% константы должны отличаться на 6 порядков и т.д.

Закономерности, характерные для многоосновных кислот, остаются справедливыми для многокислотных оснований, а также для смесей кислот или смесей оснований. В качестве примера рассмотрим титрование раствора, содержащего карбонат-ион (например, 0,10 М Na2CO3). Расчёт рН для основных точек кривой титрования приведен в табл. 13.3. Кривая титрования показана на рис. 13.3. На кривой имеются 2 скачка титрования; первый скачок можно обнаружить при использовании фенолфталеина, а второй - метилового оранжевого.

Табл. 13.3