Кривые титрования. Выбор индикатора
Известно, что в методе кислотно-основного титрования точка эквивалентности определяется по изменению окраски добавляемого индикатора. Для правильного подбора индикатора необходимо проследить, как изменяется кислотность или щелочность раствора по мере течения процесса нейтрализации. Эти изменения рН раствора принято изображать графически.
Ход процесса титрования удобно выражать с помощью кривых титрования, которые показывают графическое изображение зависимости изменения рН среды от количества добавленного рабочего раствора. Для получения кривой титрования строят график в прямолинейных осях координат. По оси абсцисс откладывают количество миллилитров прибавляемого раствора титранта, по оси ординат – значение рН среды.
Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием
Рассмотрим случай ацидиметрического титрования 100,00 мл раствора NaOH с молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/л, рабочим раствором HCl с молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/л.
Если к 100,00 мл раствора NaOH с молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/л не добавлен раствор титранта, то рН этого раствора= 13, рОН = 1. При добавлении 90,00 мл раствора НСl с молярной концентрацией 0,1000 моль/л концентрация уменьшается в 10 раз, и рН = 12, рОН = 2 (без учета разбавления). При добавлении еще 9,00 мл (всего 99,00 мл) раствора НСl с молярной концентрацией 0,1000 моль/л, концентрация NaOH уменьшается еще в 10 раз и рН = 11, рОН = 3. При дальнейшем добавлении раствора HCl с молярной концентрацией 0,1000 моль/л получаем цифры, которые заносим в таблицу. Отметив полученные значения рН и число миллилитров титранта на графике, получим кривую титрования.
Анализ кривой титрования сильного основания сильной кислотой показывает, что изменение рН среды сначала происходит плавно, среда остается щелочной, затем наступает резкое изменение величины рН и среда из щелочной становится кислой, дальнейшее изменение рН происходит плавно в кислой среде. Зона резкого изменения величины рН называется скачком титрования. На кривой титрования скачок титрования наблюдается при добавлении раствора с молярной концентрацией 0,1000 моль/л от 99,90 мл до 100,10 мл, в этом интервале происходит изменение рН среды от 10 до 4.
Точка эквивалентности находится посредине скачка титрования, при рН = 7. Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием имеет обратный вид. Она начинается в кислой среде (титруется кислота), скачок титрования находится в интервале от рН=4 до рН = 10, точка эквивалентности также находится посредине скачка титрования, при рН=7.
Величина скачка титрования зависит от концентрации титруемой кислоты и раствора титранта. Так, при титровании раствора кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,0100 моль/л, раствором щелочи такой же концентрации, скачок титрования уменьшается и находится в интервале от
Рис. 1. Кривая титрования раствора НCl с молярной концентрацией эквивалента 0,1000моль/л ратвором NaOH молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/л
рН=5 до рН=9. Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием приведена на рис. 1.
Пользуясь кривой титрования, выбирают подходящий индикатор. Для каждого случая титрования пригодны только те индикаторы, показатели титрования которых входят в пределы скачка рН на кривой.
Для титрования сильной кислоты сильным основанием можно применять любой из четырех важнейших индикаторов (лакмус, метилоранж, метиловый красный, фенолфталеин).
Do'stlaringiz bilan baham: |