Крива титрування сильної кислоти сильною основою

Криві титрування

У процесі кислотно-основного титрування відбувається безперервна зміна рН розчину. Крива титрування - графічне зображення зміни рН роз­чину в процесі його титрування. Розглянемо деякі типи кривих титрування в методі нейтралізації.

Нехай титрують розчин сірчаної кислоти (с(|Н₂SО₄)=0,1моль/л) роз­чином лугу (c(NaOH) = 0,1моль/л). У процесі титрування (нейтралізації) концентрація водневих іонів (а також рН середовища) змінюється. До по­чатку титрування концентрація водневих іонів у розчині сірчаної кислоти дорівнює 0,1 (10^-1)моль/л. Отже, рН цього розчину 1. Коли 90% початкової кількості еквівалента цієї кислоти буде відтитровано, Н⁺ іонів залишиться 10% (0,1) від початкової кількості, тобто 0,1 моль/л-0,1 = 10^-2моль/л, рН ро­зчину в цей момент дорівнює 2. При нейтралізації 99% початкової кількос­ті еквівалента сірчаної кислоти концентрація іонів Н⁺ зменшиться до 0,1моль/л-0,01 = 10~"'моль/л; це відповідає значенню рН = 3. Подібним чи­ном знаходять, що при нейтралізації 99,9% початкової кількості еквівален­та кислоти у розчині залишається всього лише 0,1моль/л-0,001 = 10^-4моль/л іонів водню, а рН розчину збільшується до 4. У момент повної нейтраліза­ції H₂SO₄ концентрація іонів водню стає рівною 10" моль/л, а рН = 7. Додавання до титрованого розчину надлишку лугу веде до збільшення рН ро­зчину. Після додавання надлишку (0,1%) розчину лугу (c(NaOH) = 0,1 моль/л) молярна концентрація іонів гідроксиду буде рівною 0,1моль/л-0,001 = 10^-4моль/л (рОН = 4), а рН = 14 - 4 = 10. При додаванні надлишку (1%) розчину їдкого натру (c(NaOH) = 0,1 моль/л) концентрація іонів ОН" збільшиться в 10 разів: с(ОН~) = 0,1 моль/л·0,01 = 10^моль/л (рОН = 3), а рН = 14 - 3 = 11; і, нарешті, після додавання надлишку лугу (10%) (c(NaOH) = 0,1 моль/л) концентрація іонів ОН" збільшиться до с(ОНГ) = 0,1 моль/л-0,1 = 10~²моль/л(рОН = 2), арН = 14-2= 12.

Крива титрування, побудована на основі цих даних зображена на рис. 4. Характер кривої мало змінився б, якби при обчисленнях враховува­лися б зміни об'єму розчину в процесі титрування.

Молярна частка еквівалента до­даного лугу від еквівалентної кі­лькості лугу, %

Рис. № 4. Крива титрування сильної кислоти лугом

Аналіз кривої титрування показує, що спочатку рН розчину змінюється поступо­во, а поблизу точки еквівалентності - дуже швидко, а потім знову поступово. Особливо різко змінюється рН в інтервалі, коли зали­шилось 0,1% еквівалентної кількості недо-титрованої H₂SO₄ (рН = 4) і коли додано 0,1% надлишку від еквівалентної кількості лугу(рН= 10).

Стрибок титрування - різка зміна рН розчину, що спостерігається поблизу точки еквівалентності, тобто в кінці титрування. Стрибок рН на кривій титрування в даному випадку лежить в межах 4 - 10. Необхідно зауважити, що чим менша концентрація ти­трованого розчину, тим менший стрибок титрування. Така різка зміна рН розчину, що титрують, відбувається практично при додаванні однієї краплі титрованого (робо­чого) розчину. Точці еквівалентності у цьо­му випадку відповідає нейтральне середо­вище (рН = 7), тому що в цей момент у розчині знаходиться лише сіль Na₂SO₄, яка не гідролізує.

Дата добавления: 2015-05-23