П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 28
Текст из файла (страница 28)
99,9%, щелочи концентрация НС! составит О 0001 экв, [Н+] =ОООО! и рН=4. При добавлении 20,0 мл 0,1 н. раствора !4аОН в раствор' 1ЗУ поступит эквивалентное количество щелочи, будет достигнута точка эквивалентности. Происходит полная нейтрализация кислоты, рН раствора становится равным ?. Если теперь добавить к раствору еще 0,02 мл 0,1 и. раствора гид. роксида (перетнтровать раствор), то появится избыток ионов ОН-, реакция раствора станет щелочной и рН=10 Если продолжать добавлять раствор гидроксида, концентрация ионов ОН будет возрастать и рН будет увеличиваться. При добавлении 20,2 мл будет рН=!!, при добавлении 22,0 мм рН= 12.
Щелочность раствора будет возрастать, пока не достигнет 0,1 н. гидрокснда и рН= 13. Если на графике по горизонтали отложить возрастание объема гидроксида от ь л 0 до 40 мл, а по вертикали возрастание рН от 0 до 14 й е (рис. 19), то мы получим кривую титровапия сильной кислоты сильным гидроксидом. Из этой кривой видно, что точка эквивалентности ,Оейенпролввоеаросмо~а яаая Х нл совпадает с точкой нейтрал- изациии, при этом вблизи Рие 19.
Кривая титрования еильной «иглоты (9,1 н, нс11 еильныи оено- конца титрования происхо дит резкий скачок изменений рН. Если принять, что объем капли составляет 0,05 мл, то становится очевидным, что прибавление одной капли в момент нейтрализации рН изменяется на 6 единиц (от 4 до 1О), т. е, концентрация ионов водорода уменьшается в миллион раз. Резкое изменение рН, вызванное прибавлением после ней капли рабочего раствора, называется скачком титров ния. Чем болыпе интервал изменения рН, тем с больше точностью проводится тнтрование.
При титровании слабой кислоты сильным основание например уксусной кислоты гидроксидом натрия: СН,СООН + ХаОН = СНаСООХа + Н,О. в точке эквивалентности раствор будет содержать ацета натрия — соль сильного основания и слабой кислоты, кот рая гидролизуется с образованием гидроксид-ионов. Точк эквивалентности не будет совпадать с точкой нейтрализ ции, титровапие заканчивается при рН = 8,9, т. е. в сл бощелочной среде. Скачок титрования происходит при и менепии рН от 7,8 до 10, т. е. в более узких границах. В к естве индикатора здесь применяют фенолфталеин.
но не метилрот, пользование которым приводит к значительным Ошибкам, так как его область перехода при рН=4,2 —:6,2. При титровании слабого основания сильной кислотой образуется соль сильной кислоты и слабого основания, которая гидролизуется с образованием ионов Не, поэтому титоваиие заканчивается в слабокислой среде.
Например, итровапне аммпака соляной кислотой заканчивается при рН=5,1, скачок происходит при рН =6,25 †; 4,0. Здесь применяют в ролл индикатора метилоранж или метилрот. 43. Титрование в иеводиых растворителях Титрование можно проводить не только в водных растворах, но н в органических растворителях, таких как этанол, метанол, бензол, ацетон, безводная уксусная кислота и др. Вода диссоципрует с образованием ионов гидроксония и гпдроксид-попов: 2Н,О:- Н,О+ +ОН гидрокеоний гндрокеид Этанол и безводная уксусная кислота диссоциируют: 2СаНъОН 1.~НъОНт + СйН90 '» 2СНйСООН = СНъСООН+9 + СНъСОО .
анеаоиий анетат-иов Процесс распада растворителя на ионы называтся аетонротолизом. При растворении в неводном растворителе слабых кислот и слабых оснований сильно изменяются их свойства. Сила возникающих сольватированных соединений зависит от степени ионизации растворителя. Растворители, которые усиливают различия в силе кислот и оснований, называются дифференцирующими. Растворителя, уравнивающие силу кислот и оснований, называются нивелирующими, В аналитической практике больше используются дифференцирующие растворители, усиливающие кислотные или основные свойства. Кислотами являются вещества, способные отдавать протоны, основаниями — веществами, способные их присоединять. В среде безводной уксусной кислоты ацетат натрия будет являться основанием. Чем сильнее основные свойства растворителя, тем сильнее его влияние на слабые кислоты, т.
е, он усиливает кислотные свойства вещества и улучшает результаты титрования. Кислотные растворители (му- 141 равьиная кислота НСООН, безводная уксусная кислота СНзСООН) усиливают основные свойства слабых основа ний. Так, а«илии — очень слабое основание в воде, в среде безводной уксусной кислоты является сильным основанием и способен определяться методом нейтрализации. Для титрований веществ слабого основного характера в практике используют 0,1 н.
раствор хлорной кислоты в безводной уксусной кислоте. К 900 мл ледяной уксусной кислоты постепенно прибавляют 8,5 мл 72 %-ной хлорной кислоты и затем -30 мл уксусного ангидрида (для связыва«ия воды, введенной с НС!От). Титр раствора НС10т устанавливают по гидрофталату калия. Для этого растворяют -0,5 г гидрофталата калия в ледяной уксусной кислоте при нагревании и доводят объем до 50 мл, В качестве индикатора применяют две капли раствора индикатора кристаллического фиолетового в хлорбензоле (0,2 /е) Титруют до перехода окраски от синей к сине-зеленой.
Уравнение реакции титрования гидрофталата калия: НООС С Не СООК + НС10е НООС СоН4 СООН + + КС)О,. 9 44. Определения по методу нейтрализации Определение Нто04 н технической серной кислоте Техническая серная кислота — маслянистая жидкое черно-бурого или черного цвета; содержит от 75 до 92 Нт50о Для проведения анализа нужно приготовить приблизительно 0,1 н, раствор этой кислоты в мерной колбе вместимостью 0,5 л. Для взятия навескн (-1,5 г) высушивают и взвешивают на аналитических весах небольшой бюкс. На технохимических весах уравновешивают на левой чашке весов бюкс с добавкой гирь, соответствующих навеске кислоты. Затем гири от бюкса снимают и в бюкс капельпой пипеткой (с резиновым баллончиком) наливают кислоту до равновесия весов.
Эту операцию нужно проводить оче«ь ос-,' торожно, чтобы кислота не попала ни на весы, ни на на-! ружную стенку бюкса. Затем бюкс с кислотой взвешиваютй на аналитических весах. Готовят предварительно мерную колбу с воронкой и частично с водой; бюкс переносят к воронке и осторожно выливают содержимое в мерную колбу, затем из промывалки тщательно промывают бюкс и ворон- !42 ку дистиллированной водой, при этом необходимо споласкивать и наружный край бюкса, где стекала кислота. После охлаждения колбу доводят водой до метки. Отбирают 25,0 мл приготовленного раствора в колбу для титрования, добавляют одну каплю раствора индикатора метилового оранжевого и титру|от 0,1 н. раствором гидроксида натрия до перехода розового окрашивания раствора в желтое.
Содержание, %, определяют по формуле х„,„= ЪЪ' 0,004904 500 100/(пт25,0), где У вЂ” объем 0,1 н. раствора ХаОН, израсходованный на титрование, мл; А/ — нормальность раствора ХаОН; 0,004904 — титр 0,1 н. раствора ЫаОН по Нт504, г/мл; пт— масса навески кислоты, г. Анализ бикарбоната Бикарбонаты являются кислыми солями угольной кислоты, например ХаНСОк (питьевая сода). С кислотой бикарбонат натрия реагирует по уравнению (т)аНСО, + НС! = (т)аС1 + Н,СО,. Титрование проводят с индикатором метиловым оранжевым. Выполнение опр ед еле ни я.
Навеску технического бикарбоната ( 2 г) растворяют в мерной колбе вместилтостшо 200 мл и разбавляют водой до метки. Отбирают 20,0 мл приготовленного раствора в колбу для титрования и титруют после добавки одной капли индикатора метилового оранжевого 0,1 и. раствором НС! до перехода желтого окрашива«пя в красное. Расчет проце«тного содержания проводят по вышеприведенной формуле. Например, навеска технического бикарбоната натрия 1,9847 г была растворена в мерной колбе вместимостью 200 мл, на титрование 20,0 мл этого раствора было израсходовано (срсднсс) 21,47 мл раствора НС1 с нормальностью 0,1081, Эквивалент бикарбоната натрия равен его молекулярной массе 84,01.
х„,„= 21,47 0,1081 0,008401 200 100/20,0.1,9847 = = 98,24 %. Аналиа карбоиата Проводится по методике, приведенной для установления нормальности раствора кислоты по карбонату натрия (см. !43 $ 41). Расчет результатов анализа ведут по вышеприв денной формуле. Аналое смеси карбоната н сальной нзелочн Реакция взаимодействия смеси щелочи и карбоната пр текает с кислотой в три стадии (справа указан рН оконч ния реакции): ИаОН + НС1 = )л!аС! + Н,О (рН = 11,6) ИаеСОз + НС1 = )Л(аНСОз + ХаС! (РН = 8,31) !Л!аНСОз + НС1 = Н,СО, -1- КаС1 (рН = 3,84) Титровапие проводят с двумя индикаторами: фенолфт ленном и метиловым оранжевым. С фенолфталеииом отти ровываются вся щелочь и половина карбоната, с метиловы оранжевым — вторая половина карбоната. В ы п о л п е н и е о п р е д е л е н и я.
Навеску техническо- го едкого патра (4 — 5 г) растворяют в мерной колбе вмес- тимостью 1 л и разбавляют водой до метки. После переме- ' шивапия отбирают 25,0 мл раствора пипеткой в колбу для титровапия, добавляют 5 капель раствора фенолфталеина. Раствор, окрашенный в ярко-малиновый цвет, охлаждают в кристаллизаторе в воде со льдом н тнтруют 0,1 п. раство- ролз соляной кислоты почти до полного исчезновения окрас- ки. При тнтровании кислоту вводят малыми порциялзи, что- бы не происходило титрование г(аНСОз до НзСОж Раствор все время хорошо перемешивают круговыми движениями, но не очень энергично во избежание поглощения СОз из воздуха.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
