Основы-аналитической-химии-Скуг-Уэст-т1 (1108740), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Для стандартизации уксуснокислых Оеувилудевало, % растворов хлорной кислоты первичным стандартом чаще всего Рис. 12-1. Кривые тятроваяяя 0075 М раствора аяетага натрия служит бифталат калия Свойст- 0,100 я, раствором НС!Оа. ва его обсуждены в гл. 11 в свя! — аксперименгальиая кривая тигрования ЗИ С ПРИМЕНШ!ИЕМ ДЛЯ СТаНДВРТИ (гигруеиое вещество и ггпрант растворены в безводной уксусной кислоге], по ЗацИИ ВОДНЫХ раСТВороВ ОСНОВа. ордвнаге отложено (рн+Ку, где к — вн. Иии.
Следует отметить, что биф лирическая константа; 2 — геореги веская кривая для водных растворов, по орди- талат калия в уксуСной Кислоте является достаточно сильным основанием, и поэтому его можно применять для стандартизации растворов кислот. Протекающая при этом реакция соответствует образованию недиссоцнированной кислоты. Для стандартизации растворов хлорной кислоты в уксусной кислоте применяют также карбоиат натрия. Кислотно-основное титроввние в неводник средвв на рис. 12-1 представляет собой типичную кривую, соответствующую титрованию раствора ацетата натрия в безводной уксусной кислоте стандартным раствором хлорной кислоты в том же растворителе.
Для определения величины (К+рН), где К вЂ” постоянная для данного титрования, применяли стеклянный электрод (см. гл. 17). Для сравнения приведена теоретическая кривая титрования ацетата натрия той же концентрации в воде (кривая 2). Безводная уксусная кислота особенно подходит в качестве растворителя для титрования органических соединений, содержащих амино- или амидную функциональную группу. Кроме того, в отличие от воды этот растворптель пригоден для прямого титрования большинства аминокислот стандартным раствором кислоты.
Ранее отмечалось (гл. 1О), что в водной среде эти соединения существуют преимущественно в виде биполярных ионов, являющихся недостаточно сильными кислотами нли основаниями, чтобы их можно было оттитровать. В ледяной уксусной кислоте, однако, диссоциация карбоксильной группы практически полностью подавляется, что позволяет титровать амнногруппу хлорной кислотой. Во многих приведенных выше примерах в качестве стандартного раствора при обратном титровании применялся раствор ацетата натрия в уксусной кислоте. Методики, приведенные в гл. 31 (опыты 14 — 16), иллюстрируют использование этого титранта. Титрование в основных растворителях Для определения кислот, слишком слабых для титрования в воде, применяют ряд основных растворителей.
Примерами таких растворителей служат этилендиамин, пиридин, диметилформамид, ацетон, метилизобутилкетон, ацетонитрил и смесь зтиленгликоля и изопропилового спирта (1: 1). В качестве стандартов пригодны несколько сильных оснований, растворенных в этих растворителях. В качестве стандартного раствора для титрования слабых кислот пригоден раствор метилата натрия в смеси бензол — метанол (8).
Раствором аминоэтилата натрия в этилендиамине можно определять ряд фенолов, а также и наиболее слабые карбоновые кислоты Щ . Стандартными растворами оснований, пригодных для неводных титрований, могут служить растворы сильного основания гидрокспда тетрабутиламмония (С4Нт)Л01! в смеси бензол — метанол, нзопропиловом спирте или этаноле. В основных растворителях легко определяется большинство карбоновых кислот, а также многие фенолы. Прн титровании в этнлендиамине или диметилформамнде ряда солей слабых оснований, например аммониевых солей, солей алифатических и ароматических аминов, наблюдается четкий скачок, В таких растворителях, обладающих более сильными основными свойствами, можно титровать также некоторые спирты и имиды.
Глава !2 На рис. 12-2 представлена экспериментальная кривая титрования смеси кислот в метилизобутилкетоне; титрантом служил 0,2 н. раствор гидроксида тетрабутиламмония в изопропиловом спирте. По ординате отложен потенциал стеклянного электрода (см, гл. 17), линейно изменяющийся с изменением рН. Заметим, что в данном растворителе хлорная кислота значительно сильнее соля- ооогллдл «лг«лла «ил«алга ! 1Оо Ооалаг лгилгратпо Рве.
12-2. Титроаамие смеси кислот в метилизобутилкетоке. Печатается с разре- глеиия Американского химического обкгестаа из 1111. ной, и поэтому конечные точки титрования каждой из них фиксируются раздельно. Заметим также, что при тнтровании фенола, являющегося слишком слабой кислотой, чтобы его можно было оттитровать в воде„ в неводной среде на кривой титрования наблюдается четко выраженный скачок. Титрование в апротонных, или нейтральных, растворителях Апротонные растворители сами по себе редко применяются для титрования, поскольку реагенты и тнтруемые вещества малорастворимы в иих.
Часто, однако, они находят применение в смеси с другими нейтральными растворителями. Например, смеси (1: 1) этиленглнколя или пропиленглнколя с углеводородом или галогенпроизводным углеводорода служат прекрасными растворителями 297 Кислотно-основное тнтроввннв в неводных средах для щелочных солей органических кислот. Для титрования этих солей используют стандартный раствор хлорной кислоты в тех же растворителях 110].
В метаноле и этаноле удобно также титровать слабые кислоты. ЗАДАЧИ !. Напишите реакцию автопротолиза и выражение для константы авто- протолиза следующих растворителей: за) НзО, г) СНзОН, б) СзНзОН *д) НСООН, *в) НзБОь е) ХНзСзНзХНь 2. Рассчитайте рН каждого нз указанных в задаче 1 растворов, полагая, что рН= — 16(НзОе], — 16[СаН,ОНз] и т. д. 3. а) Постройте кривую титровання 50,0 мл 0,0500 н. раствора НС104 0,100 н, раствором СзН,ОХа, если оба реагента растворены в безводном этаноле.
Считайте, что и кислота, и осионанне полностью диссоцнированы в этом растворителе. Рассчитайте рН ( — 161СзНзОНз]) после добавления 000; 125; 24,00; 24,9; 25,0; 25,1; 26,0; 30,00 мл основания, б) Сравните изменение рН э интервале от 49,9 до 50,1 мл при тнтровании, описанном в пункте (а) с изменением рН в том же интер.
аале, если титрованне проводят раствором ХаОН в воде. 4. Проведите вычисления, необходимые в задаче 3, для титровання в без- водном метаноле раствором ХаОСНз в качестве основания. * 6. Рассчитайте рН каждого из указанных ниже растворов в воде и эта- ноле (рН вЂ” 161СэНзОНз]). Константа днссоциации уксусной кислоты в без- водком зтаиоле равна 5,6 10 ". а) 0,0500 М уксусная кислота, б) 0,0500 М по уксусной кислоте и 0,0500 М по ацетату натрия, в) 0,0500 М ацетат натрия. 6.
Рассчитайте рН каждого из указанных ниже растворов в воде и в ме- таноле (рН вЂ” 16]СНзОНз)]. Константа диссоциацнн уксусной кислоты в без- водном СНзОН равна 3,0 10 ". а) 0,200 М уксусная кислота, б) 0,200 М по уксусной кислоте и 0,100 М по ацетату натрия, в) 0,200 М ацетат натрия. * 7. Рассчитайте рН каждого из указанных ниже растворов в воде и без- водном этаноле (РН= †)н(СзНзОН~з]); константа диссоциации аннлина С,НзХНз в этаноле равна 4,0.10 ".
а) 0,0100 М СвНзХНз, б) 0,0100 М СаНзХНз н 0,0200 М СаНзХНь в) 0 0100 М СзНзХНз. 8. Для титрования 50,0 мл 0,100 М этанольного растнора уксусной кисло- ты применили 0,100 М раствор этилата натрия СзНзОХа в безводном этаноле. а) Постройте кривую титрования, рассчитав рН ( †!6(СзНзОНва]) после добавления 0,0; 10,0; 25,0; 40,0; 49,0; 49,9; 50,0; 50,1; 51,0; 60,0 мл основания (необходимые константы см. в задаче 5). б) Сравните полученные данные с аналогичными данными для титрования 0,100 н.
водного раствора уксусной кислоты 0,100 н. водным ХаОН. ' 9. Для титрования 50,0 мл 0,100 М этанольного раствора хлорида анилн- на СаНэХНзС1 применили 0,100 н. раствор этилата натрия СзНзОХа в безводном этаноле. 298 Глава 12 а) Постройте кривую титрования, рассчитав рН ( — 1и(СзНгОН~з)) после добавления 0,0; 10,0; 25,0; 40,0; 49,0; 49,9; 50,0; 50,1; 51,0; 60,0 мл основания (необходимые константы см, в задаче 7). б) Сравните полученные данные с аналогичными данными для титра.
ванна 0,100 н. водного раствора хлорида акилина 0,100 н. водным ХаОН. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Кисйагз)гу 7., 5а)агсй Ь., ТЛга!!опз !и Хоп-Ацпеона 5о1чеп58 Хетт Уог)г, Атег!сап ЕЬегбег РпЫ!зЫп8 Согпрапу, 1пс., 1963. 2. Егг!з Е 5., Наттопг( 6. 5., анап!Ка0че Огдашс Апа!уяз.
сЬ. 3, Хечг Уогй, Лойп г(г!!еу апб 5опз, 1пс., 1957. 3. Еагг!пегг Н. А., Нагггз )Тг. Е., С)гет1са! Апа1уз1в, 24 ед., Хечг Уог1г, МсОгогчН111 Воо1г Сатрапу, 1975, рр. 55 — 92, 112 — 121. 4. Набег %'., ТЛга1юпз 1п Хопаг!пеона Ьо!Уеп1з, Хечг Уог)г, Асабеппс Ргезз, 1пс., 1967. 5. 51геиЛ С. А., Апа1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
