Т.А. Белявская - Практическое руководство по гравиметрии и титриметрии (1109658), страница 14
Текст из файла (страница 14)
ССНзСОО-1,8.'~·10- 52,8810·10-1 . 190190·90·1 0-15,7099снзсоон,6,75сн 3 соо-v99,9= 199сн3соон,7,78сн 3 соо-v =199,9100сн 3 соо-[нгк.:-'+j _,/~-.-~ CLH .СООрН ~ 7100,1N'aOH,[он-]LГн+!J- 10. 100 \1200+ 112рКСН СООН3+ 112~ССН ССХГ3= о,1·О,1200,1сн 3соо-v =200,18,87-1(ссн 3соо-ф100·1о-1,jv =2000:· КСН_ 3СС>Н'-- ~-JнГ 14·1~85·10- 5 -200к-~ =-[он-]10- 14 . 200,10,1·0,19,70ТаблицаИзменение рН nри титрованиикNНз=Прибавпе-но киспоты,о100мn0,1М1 80·10- 54NH 3 0,1 М раствором сопяной кислоты,'Состав и объемВычиспение [Н+J и рН( V, мn) раствораЗначениерНмпi:нNH 3кн о2,-mJ'к;=Nн""'=·=.=?СN<=н==;-,+l33V=рОН10011,13~j=1/2 Кwн...J3-1/2 tq ;:N.H3•jорН90рКН О- 1/2 р~Н + 112-i'} Ct-JH332рОН = рК-l'Jн.+NH 3 ,NH 4V==1903- f"а8,303Сынс. +~н4~нзрН = рКН О - рК,ш + Р Гi.
С.. +i'Ulз о -Nн4299+NH 3 , NH 4У= 1997,2599,9+NH 3 , NH 4v100т.э.=199,9+rNH 4v=6,25LH+]=200+NH4рН,=--~Н31/2 рКН О- 1/2 pKNH - 1/2 ~~Н+234=...J.....5,13+Nн4 , нсtv""'101Kli~ С NH~КН20к100,1~200,1+NH 4 , нсtv=201[н+]=0,1 . 0,1200,14,003,001. Чем слабее титруемая кислота, тем при бопее высоких:шачЕJНИ"Х рН лежат .начало кривой и точка эквиввлеJrГнОdги.2.Чем слабN~ кислота, тем меньше по величине скачок тит··-·~.~<НШЯ.:1. У очень ела бы х кислот (К А rv 1 о-8) скачок титрованияс·lt·с.утствует.F:сли на кривой титрования отсутствует скачок,нGnосредственно такие кисл<Пы непьзя...: ~.J. 'I~i11трованиеCИJit.iil-1'-!i!(см.
с. 7'I'Oтитровать4-7 5).;;лабых основанийKИCЛO'l·tt·Для расчета кр,йюй титрования пользуются 1·еми же формула·_,ци, что н ctnя рас·!€"•ц:р:шой т.ит~,омния слабой кислоты, так"-'-'К в титруемом .!-'"'::твс.•J-!е прису-r:::твуiО"r те же сие.-темы: 1) дощ:.иоовления титранта раствор содержит е11абое основание;2)вщ:•оаессе титрования раствор прецставляет собой буферный раС'!·вор; с•-'Jювtшие- ·.. опряжгннаяс ним кислота;3)в точке эквltвалентности в растворе содержится слабая кислота.Расчет значений рН прититрованиикарасстворарастворомаммиа-Сt1i!Янойгы приведен в табп.кисло4,вая титрования-на рис.рНкри19.2Можно отметить СJiедуюшиехарактерныечертыкривой титрования слабого основания сильной кислотой:б1) точка эквивалентностине совпадает с точкой ней-7тральмости8<рНнаилежитпри7;2) кривая- ветвь внесимметричбуферпомереветвь вкис!lойсоотвL·тствует;lентрашш3)оGлвстиизменениюсильнойо2б10%кислоты11[JИ6<!8ЛЭНИЯ КИСЛОТЫ В [JltC ,._вор,2ИзбытоксильнойосноВанияи имеет пологий характер, рНпостеnенноб10ному раствору ( NH з- NH'4)меняется"-10щелочной области соответствует\Рис.0,1~<онкислоты;19.Кривая титрованииМ раствора аммиакараствором0,1 f.сопяной киспотыскачок титрования зна-чительно меньшепо сравнению со скачком титрования сильногооснования той же концентрации (при титрованиион составляетEClUIгv2ециниuы рН)0,1 МNНз•титровать слабые основания с разпичными значениями72.канстаJrr основности, то че~ спабее основание, тем nри боnеенизких значениях рН лежит начало кривой титрования и точкаэквивалеитности сrхвигается в более .кислую обпвсть.
Чем слабее·-~:iование, тем меньше скачок титрования, у очень спвбых оснований онвенноотсутствует,и титровать такие основания неnосреастнепьзя.Титрование спабых киспот спвбыми основаниями (наnример,а:ммиак уксусной кислотой) в практике :встречается очень реако.В этом случае рН раствора изменяется очень nостеnенно и вбпи:3И точки эк:вивапентности не набпюцается скопько-нибуаь заметного скачка рН, точка эк:вивалентности лежит в обпвсти, бпиэкuй к рН(ее положение зависит от соотношения сипы кис7nоты и основания) .11 .26.Инцикаторы в киспотно-основном титрованииИз рассмотренных выше кривых титрования спеаует, что точкаэквивалентностиможет нахоциться nрисамых разпичныхзначениях рН.
Для оnрецепения точки эквивалентности применяютиицикаторы. В общем смыспе инrхикаторами можно назвать системы,изменяющиесясизменениемконцентрациитехилииныхионов в растворе, причем это изменение оопжно быть легконабпюцаемо: изменение цвета (цветные инаякаторы),паявпениеипи исчезновение фпуоресценuии ( фпуоресцентные инцикаторы),паявпение ипи исчезновение осацка(турбициметрические инаикаторы) и ар.В метоцах киспотно-основного титрования чаще всего применяют цветные иицикаторы, окраска которых зависит от рН.Причем цпя кажаого инаикатора окраска меняется в строго опрецепенном интервале значений рН.киспотно-основными,:•ия:1)Э1·и инцнкаторы называютсяк ним преаъявпяются сm:!цующие требоваокраска ницякатора при различных значениях рН цоmкна явно разпичаться;2)изменение цвета инцикатора аопжнопроисхоаить резко в небопьшом интервале значений рН;раска инцикатора аопжна быть интенсивной;4)3)оккопичество киспоты или основания, необхоцимое апя изменения окраски иипика·rора, аоnжно бьrrьнастолько мало, чтобы не искажалисьрезультаты титрования;5)изменение окраски инцикатора цопжно быть обратимым процессом.Эти требования ограничRвают выбор I!НцRкаторов,Rнесмотря на то что имеется большое количество веществ, обпвцающих·.u~цю{аторным цействием, наиболее часто применяются толькоoкOlio.20.Почти все цветные инцикаторы являются органическими краситепями.
Они являются слабыми электролитами, обпааающими киспотно-основными свойствами. Процесс перехоаапротона (потеря его ШIИ приобретение молекупой красmепя)сопровожаается изменением структуры молекулы, что при:воцит73к изменению цвета инаик.атора. Например, в раствор,. инаив:етораметилового красного набnюаается спеаующее равнов(~с· мЕ>;HJC--....
N+ F\=N-N-n-coo- + H2D~3С/\d1 "==/~нкрасная форма--3С' N-Q-N=N-o~ -СОО- +Н о+.Ннр_,..3желrая формаТакимобразом,ивцикатор-этокиспотно-основнаsr'!ара,равновесие в растворе может быть оnисано спецующим~.иуравнеюrnми:н~инаиквтор-+киспота-индикатороснование(основная форма индика·~'),, ·~)(кислотная форма инаикатора)Константа равновесия:кт7nA и 7н8квтораван+=alnвJ"Q JnAимеют раЗ11ичную окраску, пооо-ому окраска инаираствореоnреаепяетсясоотношениемравновесных концентраций киспотной и основной форм:[7пАl[.1пв] .Эго отношение можно[JnA][Jnв]=выразить черезконстанту равновесия:ан+ fJnp,1кт:lnJnAEcJIИ это уравнение записать в логарифмической форме и преобразоввть апя вычиспения рН, то-tg а н+=Т1tg [.k::!ШliрН = рКу, -t+[1п4] сnКонцентрациониаяконстанта инаиквтораК 1,.,tgf1п~fJпA·оnреаепяется изуравнениясpJ(JJnт=рК,., +J/1f]"1n :.д!l!f'j1nA•Равновесие инаикаторной Р.еакции nри пюбой аанной ионнойсипе (т.е.
nри nостоянственениемfJ"a) может быть оnисано урав-f1f1ApH=pKj.11 +74(Y!.l)Титрование обычно пpoвoasrr в отсутствие побачиых реакций, нос впиsmием ноиной сипы и температуры на КJnнужно считаться. Вообще, влияние эпехтропитов ив окраску ииаикаторов цаетаточно сложно. Кроме влияния ив равновесие (к;"J эпехтроnитымогут менять интенсивность окраски оцной ипи обеих форм инаик.атора.спишкомПоэтомуионная сипв. при титроввини не цопжнабытьвысокой.Из уравнения (YI.l) спецует, что при постепенном изменениирН перемевв цвета инаикатора происхоаит не сразу, в постепенно и что цпя квжцого значения рН имеется опреаепенное соотношение обеих форм инаиквторв. в растворе, опрецепяюшее его окраску.Человеческий гпаз имеет опрецепенную чувствитепьность кокраскам, и, хотя .кв.жцая из форм инаикатора всегаа присутствуетврастворе,существуетминимапьноееекопичество,которое может уловить гпаз в присутствии бопьшого копичествацругой формы.
Поэтому изменение цвета инцикатора набmоцаетсяпишь в опрецепенных грв.ниuах рН. Эrи грв.ниuы не имеют теоретического значения, их опреаепяют обычно с помощью буферных растворов,и они пишь покаэывают, межцу какими значениями рН набпюцаетсяизменение шета инци.катора.Можно принять, что rnaз начинает улавливать изменениеокраски, еспи в рветворе присуrствует не менее10%оаной изформ.
Так, можно уже ввбпюаать пспотную форму инаикаторанаряау с бопьшим коnичеством основной, еспи[ JnA] _ 1..[.1п 8 ] - 10Jи, наоборот, можно уже раэпичать основную форму инаикатора,еспи[JnAl = 10[fn 8 ]1Поцставив эти значения в уравнение (У IрН = рКс.1 ) ,попучим_+ 1.JnИнтервал значений рН, межа у которыми происхоаит изменениеокраскииицикаторв.,называетсяиитервапомперехоцаииаикаторв. Дnя бопьшииства иванкатаров он пежит в прецеnах рН:-срК 117- 1исpKJn+ 1,т.е. равен примерно цвум ециниuам рН.Иногца уцобно хврак·rеризовать инаикатор показатеnем титрования, который обозначается через рТ.
В прецепах интервапаперехоаа всегаа есть значение рН, при котором нвбnюааетсярезкоеизменениецветаиицик:атора,это тотмомент,когцаканчивается титрование. Поквзатепь титрования не являетсязасточной хврвхтеристикой инаикатора, его вепич11И8. бпиэха к рК117и нахоцится при.бпвзитепьно в серецние ивтервапа перехоцаниаикатора.75Наибоnее часто уnаrребпяемые ииаИХ8'!'0ры имеют сnеауюшиезначения рТ:Метнповый оранжевыйФенопфтапеин4,05, 59,0Тимопфrапеин1 О, ОМетнповый красныйfj2 7.Выбор инаикатора при титровании.Инаикаторные ошибки титрованияИмеются инаИitВторы с самыми разпичными вепичинами констаln' аиссоциации, а сnеаоватепьио, и с ре.зпичными интервамми перехоаа, лежащими при разпичных значениях рН.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
