Кривая титрования слабой одноосновной кислоты сильным основанием

Кривая титрования слабой одноосновной кислоты сильным основанием

• Кривая титрования слабых одноосновных кислот, содержащих сильные основания Рассчитайте кривую титрования 0,100 М СН, СООН с раствором 0,100 М NaOH в 100,0 мл. В начале кривой титрования pH раствора определяется диссоциацией уксусной кислоты. SNZSOO !! + 1120 = C! | eСОО + Н30 + Или упрощение: SNsCOOH = SZSOSG + n +

• Обратитесь к главе для расчета равновесия в слабом растворе одноосновной кислоты. 3. [H + | = L // Cr; [H +] = в соответствии с уравнением (3.21) 1,74-10-5,10 = 1,32-10 3 моль / л и pH = — (5,11) = 2,89 Когда к этому раствору добавляют гидроксид натрия, в результате реакции образуется равное количество ацетат-иона, а при смешивании с уксусной кислотой образуется ацетатный буфер.

Концентрация ионов водорода в этом растворе и вся ветвь кривой титрования до точки эквивалентности могут быть рассчитаны с использованием уравнения (3.58). Людмила Фирмаль

Когда к раствору добавляют 9,0 мл 0,100 М NaOH, реакция приводит к уменьшению концентрации уксусной кислоты до 0,091 моль / л, и в растворе появляются ионы уксусной кислоты с концентрацией 0,009 моль / л. Концентрация ионов Водород в этом растворе [H +] = 1,74- = 1,74X Х10-4 моль / л, затем рН = — (4,24) = 3,76. При добавлении 50,0 мл щелочи вступает в реакцию 50% уксусная кислота.

В результате в растворе остаются 0,05 моль / л молекул недиссоциированной кислоты и 0,05 моль / л ацетат-ионов. Подставляя эти значения в формулу, можно рассчитать концентрацию ионов водорода в растворе. [H +] = I,74X X 10-5 моль / л и pH = (5,24) = 4,76. При добавлении 91,0 мл щелочи в растворе появляются 0,091 моль / л ацетат-ионов, а концентрация недиссоциированной уксусной кислоты снижается до 0,009 моль / л.

Подстановка равновесной концентрации в формулу расчета при условии [H4 «] 0,009, [H4»] = получается. = 1,74-10,5 1,74-1 (G6 моль / л и pH = — (6,24) = 5,76. Добавляют 99,0 мл NaOH, концентрация ацетат-ионов При увеличении до 0,099 концентрация молекул уксусной кислоты уменьшается до 1,0-10 1 моль / л. По аналогии с предыдущими расчетами Получают [Hf] = 1,74-10’5 = 1,74-10-7 моль / л и рН 6,76. 0.0W

При добавлении 99,9 мл NaOH в растворе остается только 1), 1% от исходного количества уксусной кислоты и ее концентрация составляет 0,1-10-3 = 1,0-10-4 моль / л, учитывая диссоциацию (CH3COOH). = 1,0-10 4— [Н +]. Концентрация ацетат-иона в этом растворе с точностью до 0,1% составляет -S 1.0- U-4 0,1 моль / л, ионы водорода 1,74-10 = 1,74-10-8 моль / л, pH 7,76.

Равное количество щелочи (NaOH 100,0 мл) образует 0,100 моль / л ацетат-ионов в растворе. Ион ацетата слабого основания дает щелочную реакцию с раствором. CHjC OO «+ NOI = SNzSOOH + он o.yuo Константа основности ацетат-иона: уход GSN.CHSOOONON-) [SNzSOO-] Согласно формуле (3.26), (ОН Отсюда 0-10 «м 7.60-10- От 1,0 до 10 5.75-10 1.74-10 полисахарид /s.75-10 ‘».0,100 = 7.60-10’ Мать / л 1,32-10,4 моль / л и рН ^ — (9,12) = 8,88

После изопунктирования pH раствора определяется количеством добавленной щелочи. При разбавлении до 100,0 мл 0,1 мл избытка щелочи вызывает концентрацию ионов в растворе [OH-] = = 1,0-10 4 моль / л или pH 10,0. Если 1,00 мл содержит избыток NaOH, концентрация ионов [OH-] в растворе составляет bu-0,100-1,00 = 1,00,10-3. Наши дети 100 моль / л и рН 11,00.

На фигуре показана кривая титрования уксусной кислоты раствором NaOH на основе этих данных. 10.3. Как видно, хотя угловой коэффициент выше, чем при титровании, рН раствора в точке эквивалентности изменяется плавно. т Рисунок I0.3. Кривая титрования 100,0 мл 0,1 М раствора CHiCOOH 0,1 М раствора NaOH Сильная кислота. Нейтральная линия пересекает кривую титрования еще до точки эквивалентности.

В области эквивалентности (dt 0,1%) наблюдается скачок титрования от рН 7,76 до рН 10,00, и точка эквивалентности находится при рН 8,88. Характерной чертой кривой титрования слабой одноосновной кислоты является несоответствие между точкой эквивалентности и нейтральной точкой и точкой эквивалентности в щелочной области.

Это связано с тем, что основание, конъюгированное с титруемой кислотой, образуется в эквивалентной точке. Скачок титрования 0,1 М CH3COOH намного меньше, чем соляной кислоты или других сильных кислот, и при титровании 0,1 М HCl составляет 2,3 единицы рН вместо 6 единиц. Скачок уменьшается с уменьшением концентрации кислоты и повышением температуры.

• Оно также уменьшается с уменьшением константы диссоциации кислоты. Индикатор и ошибка индикатора при титровании слабой кислоты. На рисунке 10.3 показано, что интервал перехода между бромидным синим и метиловым оранжевым не перекрывается скачком титрования уксусной кислоты. Поэтому оба показателя не подходят для этого титрования.

Наиболее подходящим индикатором для титрования уксусной кислоты является фенолфталеин, который окрашивает раствор красной (пурпурной) эквивалентной точкой. Вы также можете выбрать индикатор или оценить его пригодность на основе ошибки титрования индикатора.

Титрование слабых кислот может привести к ошибкам индикатора гидроксида и кислоты. Людмила Фирмаль

Погрешность гидроксида рассчитывается по уравнению (10.2). При титровании 0,1 М уксусной кислоты и использовании фенолфталеина с pT 9,0 в качестве индикатора. Погрешность гидроксида 60H = 2 — 100% = 0,02%. Проверьте пригодность фенолфталеина для этого титрования. Ошибки кислоты или ГА вызваны присутствием в растворе нетитрированной слабой кислоты.

Эта ошибка определяется соотношением 6 га-JML [A- | * [ON] — концентрация кислоты без титрования. [A] Концентрация титрования. Процент кислоты, которая не титруется, составляет ^ — {^ cd) 100%, но в конце титрования это [A ~]> [HA] и [A-] + [HA] ~ [A]. («A) _ [ON] _ [A-j + (ML) — [A-] Соотношение констант диссоциации слабой кислоты ГА легко получить (HA) 1H + 1 IA-) K ‘ Но (H + | = \ 0’pm, a / C = 10-p , поэтому (Yu.Z) A ~ 1 ju — «

Если вы ограничите погрешность HA до 0,1%, это означает, что процентная доля кислоты, которая не титруется, составляет 0,001 от общего количества кислоты (или в этом случае точно то же самое) То же самое для количества титруемой кислоты): 4t-G ^ 10-3. Sub IA) Помещая это соотношение в уравнение 10.3, 10p * «pG <; 10-3 или логарифм, p> p / s-f-s. (10.4)

Поэтому для титрования слабых кислот с константой диссоциации / с подходят только индикаторы с p7 *, равным 3 или более единиц выше, чем p / C. Например, для титрования уксусной кислоты можно использовать показатель pT ^ 4.76 + 3 = 7.76, как уже установлено. Поэтому метиловый апельсин явно не подходит.

Фенолфталеин (pG9.0) удовлетворяет условиям титрования уксусной кислоты (10.4). Конечно, если погрешность гидроксида не превышает заданный предел, могут использоваться многие другие показатели, которые удовлетворяют условию (10.4).

Ализарин Желтый Р имеет p7 ‘11,0 и может быть использован для титрования уксусной кислоты с точки зрения условий (10,4) Однако ошибка гидроксида в этом случае 1 литр | П — («» — М) Согласно (10.2): 60Н «= 2 w-100% = 2%, это примерно Этот индикатор не рекомендуется для определенных титрований, поскольку порядок превышает нормальную погрешность измерения титрования.

Смотрите также:

Решение задач по аналитической химии

Рабочие растворы	Кривая титрования слабой одноосновной кислоты сильным основанием
Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием	Кривая титрования слабого основания сильной кислотой