В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 61
Текст из файла (страница 61)
вплоть до р 8 раствор будет бесцветным, а начиная с Й 10— р — окраска щелочной * чв ства получаемых и и его и сла относятся к индикатору лакмоад, и у, названному так вследствие сходмых прп его применении окрасок с окрасками лакмуса. формы, т. е. красная. В интервале же от рН 8 до рН 10 бесцветный раствор постепенно принимает ярко-красную окраску, У метилового оранжевого одну из окрашенных форм глаз перестает замечать в тот момент, когда концентрация ее всего в 4 раза меньше, чем концентрация другой формы. Поэтому интервал перехода этого индикатора значительно уже, чем у болыпинства других индикаторов, и лежит в пределах РН от 3,0 до 4,4. ллизпринпйый желтый Гинплсттплеин У' л тенплтталеин крепплпеый пурпирный ж-перин Неипрапнныи красный и аенглпвый нрасный с1 врпнтинпппйый синий с липнув /пзплитнин/ гттилпйыи красный иетилеяый прпнжееый ВрпнГпенплпйыи синий Трппеплин 00 Кристаллический П иплетпВый рп 0 1 г В 4 В В 7 В 0 10 11 сг вислая реакиил тйелпннал репнине Рвс.
48. Интервал рН перехода окраски вамвейшвх вадякаторов При рН 3,0 или меньше глаз видит окраску кислотной формы индикатора (т. е. розовую), а при рН 4,4 нли больше — окраску щелочной формы (желтую). Внутри же указанного интервала значений рН окраска метилового оранжевого постепенно переходит из розовой в желтую, так что каждому значению рН в этом интервале соответствует определенный оттенок окраски. Известно много рН-индикаторов, причем величины кажущихся констант ионизацни их различаются между собой весьма сильно. Вследствие этого интервалы перехода разных индикаторов покрывают практически всю шкалу рН, начиная от рН 0 до рН !2 и выше.
Сказанное иллюстрируется табл, 11 и рис. 43, на котором интервалы перехода важнейших рН-индикаторов изображены графически в виде заштрихованных прямоугольников. На рисунке „го са сч сг су сз сз сс и! сп с» ог аз са 1 еа аг ! 11111 - 'г' а1 м„' ат„со а1 сз ж я от ю г- го го со пт ч Ф яа 'хяй в„о, по Ео в го сч сг 11! 7 сг о о аг аз аг го м ж ы ш )5 я н а Р 0 м $ м м Э О Ю о О с ы м га ° г вг м м в м о и о м м В Г м 1 К В~К 3 ° с зг м м м ассу о)ч ч х о )г В ~ )В йб ы )г Вб Ы м а, м гз о гс м м й чм О О О с сь йй йй щетнловый оранжевый ййетнлоный красный Лакмус фенолфтален~ ' 4,0 5,5 7,0 9,0 зг св ат сг я» ййм а ы Ю.
ог сг м В В. сз ж аг" сГ су сз сг сх сг ср сх ип а! Я 3 а ам сг 6 гг ж о о о ни нн Вн ин Я 3 Я Я гк Ф' а м а г н о $ и, 3 Ядю ' лл и ю,м 'ж Вмммвм м " м ж а ° ай а гг о "аяйа *й !313 3 ю 42'Эйк яй йы ° В о ° ь йй йй Ф$ Фч 88 ой ыж оо юР нн мй аа йй 4 60. Влияния различных факторов на показании индикаторов 251 указаны также (начальными буквами) окраски кислотной (слева) й щелочной (справа) форм индикаторов. Из всех промежуточных оттенков окраски индикаторов наибольший интерес представляет тот оттенок, при котором заканчивают титрование.
Например, если титруют О,! н. раствор ХаОН ( Н которого равен — 13) соляной кислотой в присутствии р метнлового оранжевого, то окраска индикатора, несмотря на постепенное снижение, величины рН, будет все время оставаться чисто- желтой, вплоть до того момента, когда рН раствора станет равным 4,4. С этого момента окраска индикатора начнет изменяться.
Вполне. отчетливым это изменение станет, однако, только прн рН 4,0, когда раствор приобретает легкоразличнмый розовато- оранжевый оттенок. До получения этого оттенка н продолжают тнтроваиие с метиловым оранжевым, заканчивая его при рН 4,0. То злаченые рН, при котором заканчивается титрование с даыямм индикатором, назь1ваегся его показателем тигрования и обозначается через рТ. Следовательно, у метилового оранжевого показатель титровання рТ = 4,0. " Ниже приведены величины рТ для четырех наиболее распространенных индикаторов: ч Следует замотать, что рт фанолфталсмне к других одяоПветнмх нндякзторов завкснт ат ковцентрапнв ях в растворе. так, прн употреблскня 2 -В капель гх1м-наго раствора фснолфта. аеайа на Во мл раствора бледно розовая окраска раствора, появление которой служит показателем оканчзпня тктровапня, наблюдается арн рН В. Наоборот, введекяе твкага же колвчсства капель гм.ного раствора фенолфталеана ялн больжего колячсстка капель В.гм.пото раствора дает вполве настоенную ввтую окраску уже прк рн В.
Значат, в етом случае рт нолфтаяенна равен В. Поскольку величина рТ соответствует одной из промежуточных окрасок индикатора, она находится внутри интервала перехода. Поэтому, если величина рТ не дана, можно принять, что она лежит в середине укаэанного интервала, т. е. приблизительно равна показателю индикатора рК 0 60. Влияние различных факторов на показания индикаторов Одним из факторов, влияющих иа показания индикаторов, является температура.
Как известно, с повышением температуры изменяются величины констант ионнзации электролитов. С велнчи. ной К связан интервал перехода индикаторов. Значит, при повышении температуры должен также изменяться н интервал 2;зо Глава рй Метод кнсдотно.основного тптровоння (нватрнлнзнцнн) перехода индикатора. В табл. 12 сопоставлены интервалы пере- хода наиболее употребительных индикаторов при !8 и 100 'С. Таблица 12.
Влнннне температуры нн ннтернклм перехода ннднкнторон е Интервеа перевода в еднннпак ри Интервал неро«оде в еднннпаа ри Индндатор Индннатор пр~ зв'с прн !00'С прн и Метиловый оранжевый Метнлоный красный Фенолоный красный Фенолфтвленн Тназолфтпленк Ннтрдмнн 8-10 9,3 — 10,6 11,0- !2,6 8,! — 9,0 8,7-9,6 9,0 в ! 0,6 3,! — 4,4 4,2-6,3 6,8-8,4 2,6 — 3,7 4,0 — 6,0 7,3 — 8,3 Л в 0 т и де и Г.
Л., Хннл«еенпд анализ, Изд. «Хнмнп», !000, етр. 70. Нужно иметь в виду, что константы ионизации большинства слабых кислот и оснований мало изменяются с изменением температуры. Это может быть отнесено и к индикаторам. Действительно, у индикаторов-кислот (Н1пд) с изменением температуры интервал перехода практически не изменяется, так как не изменяется Кныь' !!06 ] дитпь !Н!пб] ]Н ) Но интервал перехода индикатора-основания весьма сильно зависит от изменения температуры.
Это понятно из следующего: !10ЬОН] ]ОН ! 1(и о ! 7(! ьои (г! ьои (Н+) Кз„ьои практически не изменяется с изменением температуры, но Ки,о значительно возрастает с ее увеличением. Следовательно, для индикатора-основания отношение Кио!К!плон быстро возрастает с увеличением температуры. Индикатор делается менее чувствительным к Н+-ионам, т. е. его интервал перехода смещается в сторону более низких значений рН. Другим фактором является присутствие в растворе органических растворителей — спирта, ацетона и т. д. Относясь к числу пени ионизиру!ощих (или слабо ионизирующих) растворителей с бо лее пони экой диэлектрической проницаемостью, чем вода, такие вещее тва ижают ионизацию кислот и оснований, а следовательно, влияют иа интервалы перехода индикаторов. Следовательно, индикатор- кислота Н]пд становится более чувствителен к Н'-ионам (интервал перехода будет смещаться в сторону более высоких значений рН), а индикатор-основание ]пдОН становится менее чувстви- 6 бв.
Вднянне рвзлненмк факторов но показания пнднкоторов 263 тельным к водородным ионам, его интервал перехода будет смещаться в сторону более низких значений рН. Присутствие в растворе белковых ве!цеств и коллоидов, а также нейтральных солей обычно тоже влияет на интервал перехода индикаторов; и хотя для титроваиия применя!от лиизь те индикаторы, у которых так назьзваемые «белковая» и «солевая» ошибки невелики, все же при высоких концентрациях белковых веществ или солей в растворах эти ошибки могут стать значительными.
Чтобы исключить влияние всех указанных выше факторов на окончательный результат анализа, каждый раз, когда приходится вести титрованис при нагревании или в присутствии иеэлектро. литов, большого количества солей и т. д., следует устанавливать татр рабочего раствора в тех зхе самых условиях. Это правило является вообще одним из основных в титриметрнческом анализе. Остановимся еще на весьма важном вопросе о том, какое количестно индикатора следует прибавлять при титровании. Начинающие аналитики нередко употребляют его слишком много, думая, что чем больше индикатора, тем легче уловить изменение окраски его при титровании.
В действительности происходит как раз обратное. Хотя окраска раствора при большем количестве индикатора и интенсивнее, но перемену ее заметить труднее, так как происходит наложение двух окрасок. Чтобы понять причину этого, рассмотрим в качестве примера перемену окраски какого-либо индикатора при введении в его раствор ОН--ионов. Как известно, эта перемена обусловлена превращением молекул одной из таутомерных форм индикатора (Н!пдв) в молекулы другой формы (Н!пд) и далее в анионы (1пд †) согласно схеме: Н106 п=е Н!пй =и Н++ !пй Если индикатора взято мало, то концентрация молекул Н!пб Ле в растворе будет невелика. Поэтому уже при прибавлении капли щелочи почти все эти молекулы прйвратяхся в аниоиы — ]ид, и перемена окраски будах резкой.
При большом количестве индикатора потребуется, очевидно, соответственно больше щелочи для того, чтобы вызвать такое же сильное изменение окраски. Такая закономерность наблюдается и при титровании. Перемена окраски в конце его будет при прочих равных условиях тем более резкой, чем меньше взято индикатора, и наоборот, Из всего сказанного следует, что много индикатора при титровании употреблять не рекомендуется. Почти всегда оказывается достаточно прибавить 1 — 2 капли его на 25 мл титруемого раствора. Большая или меньшая точность фиксирования точки эквивалентности зависит не только от качества и количества индикатора, но и от порядка титрования. Допустим, например, что титруют «от кислоты к щелочи», т. е. приливая к кислоте щелочь из бюретки. Тогда при метиловом оранжевом окончание титрованяя должно х54 Глаза Л лаза РЛ Метод кислотно-осноиного титроеанин (нейтрализации) сопровождаться изменением окраски от одной каплп щелочи из розовой в желтую.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
