В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Как не прибегая к вычислениям ориентировочно решить, какой индикатор выбрать для данного тнтрования? Почему одним качественным подходом к решению этого вопроса довольствоваться нельзя? 24. К 20 мл 0,1 н. раствора НС! прибавили 30 мл 0,1 н. раствора ХаОН. Чему равен рН полученного раствора с учетом изменения объема раствора? О т в е т: рН 12,30. 25.
К 25 мл 0,1 н. раствора НС! прибавили: а) 24,95 мл;..6) 25,05 мл 0,1 н. раствора ХаОН. Чему равен рН раствора в обоих случаях? О та ет: а) 4; б) !О. 26. Рассчитать н построить крнвую титрования 0,02 н. раствора КОН 0,02 н. раствором НХОз (не учитывая изменения объема). В каких пределах рН должны лежать величины рТ индикаторов, пригодных для этого? Какие из обычно применяемых индикаторов можно применить в этом случае? Ответ: от рТ = 4,7 до рТ 9,3.
27. Рассчитать н построить кривую титровання О,! н. раствора муравьиной кислоты НСООН 0,1 н. раствором КОН. Какие из обычно применяемых ннднкаторов подойдут в данном случае? Можно лн применить бромфенолозый синий (интервал перехода З,Π— 4,6), нейтральный красный (интервал перехода 6,8 — 8,0)? 28. К 25 мл 0,2 н. СНзСООН прибавили 24 мл 0,2 н. раствора ХаОН. Чему равен рН получеаного раствора? Ответ: рН 6,11. 29. К 25 мл 0,2 н. раствора СНзСООН прибавнлн 25,1 мл 0,2 н. раствора ХаОН.
Вычислить рН полученного раствора (с учетом изменения объема). О т в е т: 10 6, 30. Найти (не учитывая изменения объема) область скачка рН и точку эквивалентности на кривой титровання 0,5 н. раствора ХНзОН 0,5 и. раствором НС1. С хакими из обычно примсннемых индикаторов можно проводпть это титрованне? От нет: область скачка от 6,25 до 3,30; точка эквивалентности 4,78. 31. При каком рН достигается точка эквивалентности тнтровання 0,1 н. раствора ХН4ОН 0,1 и. раствором НСООН? Ответ; рН 65!.
32. Что такое индикаторная ошибка тнтрования? Перечислите типы инднкатарных ошнбок тнтрования. ЗЗ. Чему равна нндикаторная ошибка при тнтрованнн: а) О,! н. раствора НС1 0,1 н. раствором ХаОН с метиловым красным (рТ = 5,5); б) 0,1 и, раствора ХаОН 0,1 н. раствором НС! с индикатором нитрамнном (рТ =!2). О та е т; а) — 0,00647з! б) +20Тз. 34. Чему равна индикаторная ошибка тнтровання: а) 0,1 н. раствора НСООН 0,1 н, раствором ХаОН с тнмолфталенном (рТ 10); б) 0,1 н. раствора ХН,ОН 0,1 н, раствором НС! с метиловым красным (рТ = 5,5). О та е т: а) +0,2?з; б) — 0,018з(з 35.
Вычислять индикаторную ошнбку тнтровання 0,1 н. раствора ХаОН 0,1 н. раствором муравьиной кислоты НСООН с нейтральным красным (рТ 7). О т в е т: — 0,056уз. 36. Константы ионнзацнн трехосповной кнслоты НзАп равны: Кз = 1 ° 10 з, К, =! ° 10 з н Кз = ! ° !О ". Вычислить величины рН в первой н вторрй точках эквивалентности прн тнтрованин этой кислоты раствором щелочн (ХаОН). С ка. кнм индикатором она титруется до однозамещенной н с наким — до двуззмещенной соли? Возможно лн прямое тнтрованне до средней соля? Какова велнчпна рН в третьей точке эквивалентности (пра С .ззз = 0,1 М). Ответ; величины рН в точках эквивалентности равны: рНг 4,0; рНы 9,0; рН 37.
Как титруются КзСОз н КНСОз с метиловым оранжевым н с фенолфталеином? Как, пользуясь этим, определить содержание карбоната и бикзрбоната, если они прнсутствуют совместно? 38. Почему прн приготовлении рабочего раствора щелочи его очищают от примеси карбоната? Нужно ли это делать, если данным раствором щелочи предполагают (нтровать только сильные кислоты? 39. Какие факторы влияют на показання ннднкаторов? Как исключить нх влияние на результат анализа? 40.
Почему не следует брать много индикатора прн тнтрованни? 41. Какое значение имеет тот илн иной порядок титровання? Что такое свидетели и для чего они применяются? 42. Как приготовляют смешанные ннднкаторы? В чем заключаются преимущества их? 43. Рассчнтать н построить кривую тнтрозання О,! н. раствора КСХ О,! н. раствором НС1. С какими индикаторами можно проводить это тнтрование? 44. Констэнтз ноннзацни основания МеОН равна 1 ° !О-'з. Рассчитать н постронть кривую тнтровання 0,1 н.
раствора его соли МеС1 0,1 н. раствором ХаОН н сравнить полученную кривую с кривой титровання О,! н, раствора слабой кислоты НАп с константой ионизация ! 10-'. С какими индикаторами можно проводить этн тнтровання? 45. В каких случаях можно достаточно точно оттнтровать соль слабой кнс;Вты? Соль слабого основания? 46. В каких условиях нужно вести тнтрованне СНзСООК раствором Н,504, чтобы получить достаточно точные результаты? 47. Как следует вести тнтрованне борной кислоты едкой щелочью, чтобы напучились достаточно точные результаты? 48.
В каких пределах колеблются величины рТ индикаторов, находящих прнмененпе в методе кислотно-основного тнтровання? Чем это объясняется? ГЛАВА УН б бй. Приготовление рабочего титроеаккого раствора НС! 295 ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЙ ПО МЕТОДУ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО ТИТРОВАНИЯ й 69. Приготовление рабочего титрованиого раствора НС! По методу кислотно-основного титрования чаще всего работают с растворами соляной кислоты, которые можно приготовить по точной навеске, т.
е. получить растворы этой кислоты с приготовленным титром. Однако методики получения растворов в этом случае довольно сложны, поэтому, как правило, пользуются рабочими растворами НС1, титр которых устанавливают по растворам стандартных веществ (исходных). В качестве стандартных вешеств для определения титра кислот пользуются тетраборатом натрия ХазВзОт.10НзО (бура), безводным карбонатом натрия )х)азСОз (сода), окисью ртути, иодатом калия К10з и др.
Наиболее удобен тетраборат натрия, так как путем перекристаллизацни при 60'С и высушивания на воздухе эту соль легко получить химически чистой, точно соответствуюшей формуле В)азВкОт 1ОНзО, Тетраборат натрия удовлетворяет и другим требованиям, предъявляемым к стандартным веществам,— это вещество достаточно устойчиво в широких пределах влажности воздуха и его грамм-эквивалент имеет большую величину (190,7 г). Пря растворении тетрабората в воде происходит реакция: В,О,' +5Н,О ч=е 2НзВО, +2Н ВОз т.
е. разбавленный раствор тетрабората натрия можно рассматривать как раствор борной кислоты (К = 6,4 10-ш), наполовину оттитрованный сильным основанием. В свою очередь, НзВОз-ионы в растворе подвергаются гидролизу: Н,ВО +Н,О ч=" ОН +НВО Оттитровывая ОН--ионы кислотой, гидролиз тетрабората натрия доводят до конца. Суммарно титрование тетрабората соляной кислотой можно представить уравнением: В,Оз + 2Нт + 5Н,О ч=е 4Н ВОз Следовательно, грамм-эквивалент тетрабората натрия в этой реакции равен половине молекулярного веса.
Далее, так как раствор в точке эквивалентности представляет собой смесь НаС! со сво- бодной борной кислотой НзВОз, величина рН раствора определяется, очевидно, присутствием НзВОз. Пренебрегая изменением объема при тнтровании0,! н. раствора тетрабората н учитывая, что рК борной кислоты равен 9,24, находим рН в точке эквивалентности: ! ! 9,24 РН= — РКкксз !2Сккск= +0.5=5 !2 2 2 2 Следовательно, для титрования лучше всего подойдет метиловый красный с рТ = 5,5. Можно титровать тетраборат и с метиловым оранжевым, так как его показатель титровання (рТ = 4) не выходит за пределы скачка рН на кривой титрования (рН = 4,0 — 6,2).
Приготовление раствора тетрабората натрия. Сначала рассчитывают величину навески, необходимой для приготовления раствора в мерной колбе емкостью 250 мл (илн 200 мл). Так как 1 моль (381,4 г) МазВзОт 1ОНзО реагирует с 2 моль НС1, т. е. с 2 г-ион водорода, 1 г-экв его равен 381,4: 2 = 190,7 г. Для получения 1 л 0,1 н.
раствора потребуется, следовательно, 19,07 г, а для 250 мл 19,07: 4, т. е. 4,7875 г тетрабората натрия. Брать на аналитических весах вычисленное количество тетрабората натрия не имеет смысла, так как это не дает никаких преимуществ, а времени отнимает много. Поэтому, поместив в бюкс '(или на часовое стекло) предварительно отвешенное на технических вссах количество тетрабората натрия (4 — 5 г), точно взвешивают бюкс с веществом на аналитических весах. Далее осторожно пересыпают тетраборат натрия через сухую воронку ' в тщательно вымытую мерную колбу. Бюкс с оставшимися в ием крупинками тетрабората натрия снова точно взвешивают и по разности находят массу тетрабората натрия, насыпанного в колбу. Струей горячей воды нз промывалки (в холодной воде тетраборат натрия растворяется плохо) хорошо смывают тетраборат натрия нз воронки в колбу.' Добавляют еще столько горячей воды в колбу, чтобы она была заполнена на з/з объема, вынимают воронку и„ перемешивая содержимое колбы плавными круговыми движениями, растворяют тетраборат натрия, После этого раствор охлаждают до комнатной температуры и разбавляют его до метки дистиллированной водой.
Под конец воду добавляют по каплям до тех пор, пока нижний край мениска не окажется на уровне метки. Приготовленный раствор тщательно перемешивают, много раз перевертывая и встряхивая колбу, предварительно закрыв ее пробкой. Приготовив таким образом раствор тетрабората натрия, вычисляют титр и нормаль- с К мокрой аороине вещество прилипает н плотно забивает ее трубку. Лучше употреблять специальные аороннн нлн порошков с широкой и короткой трубной !илн обыкновенные аороннн с отрезанной трубкой). 296 Глава У11. Прамгры олргдглгнаб кислотно-основным тагроеаннгм ность его. Для описано выше) Например, 4,6812 г, то: нахождения титра величину навески (взятой, как делят на объем ' раствора. если навеска тетрабората натрия равнялась Т вЂ” ' 0,0!873 г/мл 4,6812 250,0 Чтобы от найденного титра перейти к нормальности, его умножают на 1000 (для пересчета на 1 л) и делят на величину грамм- эквивалента: йг 0'0!873 1000 0 098!9 ! 90,7 Безводный карбонат натрия также часто применяется для установки титра кислоты, Его можно получить из химически чистого бикарбоната натрия путем прокаливания прн 270 †3'С илн из перекристаллизованного оксалата натрия, который при прокалнвании превращается в карбонат: !ЧазСтО, — ь НатСО»+ СО Обычно ХазСОз содержит небольшое количество влаги, поэтому перед употреблением его нужно прокалить в электрической печи при 270 — 300'С до постоянной массы.
Титрование ХааСОз рассмотрено выше (см. 9 65), следует только учесть, что при титрованни по метиловому оранжевому в растворе накапливается СОа и конец титрования может быть не очень отчетливым. Для получения отчетливого изменения цвета индикатора нужно тнтруемый раствор в конце титрования прокипятить 1 — 2 мин для удаления СОт, охладить и закончить титрование. При использовании в качестве исходного вещества Н80 в раствор вводят избыток Вг, при этом происходит реакция: Н20 + 4Вг + НтΠ— » [НяВг,] т + 20Н Выделившиеся ОН -ионы титруют кислотой с любым индикатором, рТ которого лежит в интервале 4 — 8.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
