книга 2 (1110135), страница 9
Текст из файла (страница 9)
я в лее ную о асть. Ионная сила влияет нез Связь даесрелл~ с«сю«лкве в крв«мх юашр«вавил. Сравнив~ приаме титроваиия и распределительные диаграммы (рис. 5.4, 5.5). Нетрудно заметить, что коорцинаты кривых одни и те же. Молярная поля (в) гоответствует ст«пени отштрованности. а=! †/ (кроме начального участка, где при /= О, о не «сегда 1, а определяется степенью диссопиапии «ещества). Распределительную диаграмму моэкно разбить на участки, описывающие зависимость моляримх долей отдельных форм от переменного параметра. Например, диаграмму НСООН можно разбить на кривые зависимости о — рН и а — рй Но ведь фактически те же зависимогти испсжьзованы в кривой титр«ванин — рН от доли НСОО или НСООН, выражаемой ««личиной / Как видно.
ветвь кривой титрования до ТЭ совпадает с кривой в координатах о, — рН нв распределительной диаграмме Поэтому для пестро«ни» кривой титрования достаточно повернуть диаграмму на 90' против часовой стрелки и совместить точки, соответствующие / = ! и о =. 0 1вс«точки на кривых совпадают, кроме точки с /= 0 н о, = !). НСООН Сопоставление распределительных диаграмм и кривых титроваиия полезна при титроввнии многоосновных кислот На рис 9.15 представ- 47 лева диаграмма НтВОи разбитая на участки (сравните с рис. 5.5).
Сплошной линией выделен» крвнаа тнтрования НтБОз, повернутая на 90' (сравните г рис. 9.14). Видно, что в первой ТЭ (1 = 1) практичес- ки вгя гернистал кислота перешла в НВОз, во второй ТЭ вЂ” в 50зз кмл н Лна ра Нзчпз Еще проще погтроить кривую титрования по концентрационнологарифмической диаграмме (для построения такой диаграммы не нужно рассчитывать рН, гм. и. 5.9). Для построения кривой титрования нужно повернуть диаграмму на 90' против часовой стрелки (рис 9 10) Характеристическая точка ( в которой рН = рК,) говпадает с 0,5 Точка пересечения вгпомогательной кривой зависимости 10[Н'] — рН с кривой [15А] — рН нз диаграмме отвечаег сючке с г'= 0 нв кривой титроваиия (здесь [Н'] = [А']).
Точка перо:ечения кривой 10[ОН ] с кривой 15[НА] — рН отве акт 1 = 1,00, поскольку здесь [НА] = [ОН] Чтобы найти промежуточные точки, нузкно провести на диаграмме прямые, парзллю~ьнне оси 19с Точки пересечения этик Р Н прямых с кривой !9[Н'] — рН соответствуют различным звачениям А 12 0 -2 -б -б -б 0 йб 200 Г,У бус Р с.з тт. по тры р й т тр я о,г м НО!од ма тюрю Х ОН л ко мз р шаз о-лм р фм ес«ел р мьк 0 гм вййй 05 с 05 ] рксель. р шрд йя Гус й 50 йп Гйз г'l г села.
и стр рно ю р:е о а нснтрк~ «л р ф чкк й дя рю Праяср й Пусть наелся ьонсеь раниони л гарнфмнчоскал ди гр мма 0,1 М НС! (рис рлт). Построим кривую тнтровання, не прибегая к расчет и рН. Позорачнзая лиаграм у на 00 п1юти» час сей стрлкн, проволнм йрячьк, йарылельные сон ординат, отстоянгнс друг от прута на единицу )бс (сплошные прямые). Перон снм сочин, с ютветствуюшне р элитным значениям 15 и на график / — РН: !Ос=-у, рН1,0, У=о; !Ос=-2, рН2,0, 1=0,99; !Ос= -3, рН З,О, у= 0,999; !Ос= -7, рН 7,0, У= 1,0. !Ос=--е, рН !О,О, 7=1,ОО1; !Зс=-г, рН!1,О, 7=1,01; !Ог = — 2, рн 12,0, У= 1,10; !Ос = -1, ри 1З,О, у= 2,0. Сяособ» обнарймсвея «м ькн эквивалентности Нвдэхаюорм. Для фиксирования конца титрования используют визуал иые !титров ние ииликатором, цветным или флуоресцентным) и физико-химические методы Орн-истрия, кулонометрия). Цветные индикаторы в киглотнгьосноввом титровании - зто слабые органические кислоты и основания, протонированные и непротонированные формы которых й окраске Существуют одноцветны двухцветные )например, метиловый Изменени та уюмериеи органических .2).
Такие соединения исимостн бт распределео приписать 'несколько молекул, обладают ния элен ывается мщомерным госрами*. На распределение ахромных групп !напри- гтруктур. сеянием, электроны р, НН,, ненасыщенным углеродиым скелего двойных связей изменяется. Рази денного (под действием света) сост молекула поглощает свет в видимой части спектра, и вещегтвЬ имеет'определенную окраску. Если протон гвязывэщгл с неподеленной парой электронов ауксохрома, чигло возможных структур уменьшается, что приводит к иаменению электронипй плотности промежуточного мсзомерного состоянии Равновесие моглу мсзомерами обозначают двусторонней стрелкой 49 В результате получается нижняя вп ризой титр в щия. Аналогично строят верювою ветвь по тачкам и изменени1о окраски.
например, метиловмй оранженый в щелочной среде окрашен в желтый цвет (хромофор — Нжй — ). В киглой среде азат, содержащий неподеленную пару электронов, протонируется, при этом образуется резонангнав сислема с предельными таутомерами: Нэ С, я — ч., г— Й-С~~~'> — Н=й ~~ ~~Во; = Н ! Н С Н='( ~Й Н чк ~~ ВВОЗ Нэс Н День сопряжения в таутомере П, а гледовательио, н подвижность тзлектронов увеличивается, в реаультате энергия возбуждения ыслскулы уменьшаетгя и свет поглощается в красной области спектра Ыьтиловый оранжевый — двухцветный индикатор. Он относится к классу азсандихегггерса, имеклцих в кислой греде кршнукн а в щелочной среде желтую окраску.
Сюд» относятгя такдве метиловый красный НООС НзС Нэ и тропеолин О Олнако существуют соединения, не содержащие храмофоров, у которых под нлиянием греды структура изменяетсл так, что появлянлся хромофориые группы Таковы фшалсвнм Например, фснолфталеин в кислой «реда имеет структуру лактона н беспветен. В щелочной среде протоны ОН -группы отцепляя>тся — обравуегтя фенолят, также бесцветный. находащийгя в резонансе с бесггветным карбинольным огнонанием. Далее электроники плотность перержпредечяижя: электроны фе. польного колЬца оттягиваются к центральному (положительно заряженному) атому углерода. Образуетгя хиноиднан гтрунтур» гхромофюр), находящаяся в резонансном равновесии са своей таутомерной формой.
50 Вещество приобретает красную окраску. В сильиощелочной среде снов» наблюдается обесцвечивание в результате образования кербинольного основания бтенолю-кстт (беспветныи) лаки в (бссцветныв) «арбинсльнсе основание (бесцветное) ''О.,С' 'О,..О' Нтб сс ф хвнанфснслят (краатый) Группу индикаторов, схожую с фталеннами, составляют гуларт йюалсттньс бромкрезоловый зеленый, фенолавый красный, тимоловый синий и другие соединения.
Например, в растворе фенолового красного в равновесии находятся красная и желтая формы. 51 Отдельную группу составляют тунббскаллсшансеьи храсишслн: кристаллический фиолетовый, метиловый фиолетовый, малахитовый зеленый и др. Изнестно большое число разных кислотно зсновных индикаторов, сведения о которых есть в литературе [табл. 9.0) Таблица 9.б. Кнокчнс кновные индиаатсрь~ Р 9. 10,8 Жеятал красная Схеыатически [опуская промежуточные формы) равновесна в растворе индикатора можно представить как кислотно-основную реакцию Н1п -1- НтО )п' й НзО' Из константы кислотности индикатора, пренебрегая влиянием нонной силы и побочными взаимодействиями, получаем [Н.) 1,,)Н1 с] [1в ] РН = РК - !б[Н!и]/[1и ) (9.2б) Человеческий глаз воспринимает окрасну одной из форм при апре- деленной концентрации ее в растворе.
Для двухцветного ивдикатора пРисУтствие одной из фоРм заметно, если кондентРациЯ ее б,]]шслалыько рвз превышает концентрацию другой формы. Пусть глаз замечает [1с ) 10 [1с) 1 форму 1п при, > — и форму Н)п при б —. Тогда в интерва- [Нгл] [Н!е] 10 52 19 Ю ле РН от (РН вЂ” 18 — ) до (рК б 18 — ) глаз будет видеть смешанную 1 ! окраску обеих форм, а за пределами этого интервала — чистую окраску одной из форм.
Этот интервал называют интервалом перехода индикатор»: брн = РК,*1. (9.27) Очевидно, что, шли глаз улавливает окраску одной из форм иа фоне другой при большем или меньшем соотношении, 2срН будет другим. Чем меньше интерввл, тем ценнее индикатор Для одноцветных индикаторов при изменении РН нарвет»вг или уменьшается концентрация окрашенной формы. При определенной концентрации глаз замечает появление или исчезновение окржки. Пусть окрашеввая форма !и .
Тогд» РН, при котором появляется окраска, можно выразить так. 1„ЫР„ с!Н„-[»)!и Как видно, РН появления окраски зависит от концентрации индикатора в растворе. К индии»торам прелъявляют ряд требований. 1 Индикатор должен обладать высоким светопоглощением так, чтобы даже небольшое количество его было заметно для глаза. Большая концентрация индикатора может принести к расходу на него титранта. 2. Переход окраски должен быть контрастным. 3. Область перехода должн» быть как можно 3!же. Середина области переход» индикатора (при этом РН = РН ) называется показателем индикатора (РТ) и фактичесни оюждествляется с конечной точкой титрования. Выбирают индикатор для тигров»пня так, чтобы область входила в скачок титрования [см. Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
