Індикатори методу кислотно-основного титрування

Типи хімічних речовин, що визначаються за методом кислотно-основного титрування

За допомогою методів нейтралізації можливо визначити:

а) сильні основи (наприклад, NaOH);

б) слабкі основи (наприклад, NH4OH);

в) солі сильних основ і слабких кислот (наприклад, Na₂CO₃).

г) сильні кислоти (наприклад, НСl);

д) слабкі кислоти (наприклад, СН3СООН);

е) солі сильних кислот і слабких основ (наприклад, AlCl3).

Ці речовини звичайно титрують розчином NаОН. В основі усіх згаданих реакцій лежить зміна концентрації іонів водню в розчині (тобто рН розчину). рН розчину в точці еквівалентності залежить від продуктів реакції.

Наприклад:

1) NaOH + HCl = NaCl + H 2 O – середовище було лужним (NaOH), в результаті реакції утворилась сіль сильної кислоти і сильної основи NaCl, тому рН у точці еквівалентності дорівнює 7.

2) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H 2 O – середовище було слабкокислим (СН3СООН), після титрування утворилась сіль сильної основи і слабкої кислоти; рН в точці еквівалентності > 7.

3) Na₂CO₃+ 2HCl = 2NaCl +Na₂CO₃– середовище було лужним (Na₂CO₃), утворилась слабка кислота, рН < 7.

В процесі нейтралізації не відбувається зміна забарвлення розчину, тому в кислотно-основному методі використовують індикатори, за допомогою яких встановлюють точку еквівалентності. Кислотно-основні індикатори – це органічні кислоти і основи. Вони змінюють своє забарвлення залежно від рН розчину. Молекулярна і іонна форми індикаторів мають різне забарвлення. Найбільше застосування в методі нейтралізації мають індикатори фенолфталеїн і метиловий оранжевий. Індикатори, що використовуються в реакції нейтралізації, характеризуються інтервалом переходу забарвлення. Інтервал переходу забарвлення індикатора – це область значень рН розчину, в межах якої цей індикатор змінює своє забарвлення.

Інтервал переходу забарвлення (∆pH) розраховують за формулою:

де (– константа іонізації індикатора).

Інтервал переходу забарвлення залежить від природи індикатора і його властивостей. Чим менший інтервал переходу забарвлення, тим цінніший індикатор. Значення рН, при якому закінчується титрування у присутності даного індикатора, називається показником титрування (рТ). Зміна забарвлення відбувається, як правило, при рівних значеннях концентрацій молекулярної й іонної форм індикатора, тому в таких системах рТ = рКінд.

Наприклад, інтервал переходу забарвлення фенолфталеїну при рН розчину 8,2- 10. Це означає, що в розчинах, рН яких менше 8,2, фенолфталеїн безбарвний, при рН розчину 8,2-10 розчин набуває рожево-фіолетове забарвлення. Інтервал переходу забарвлення метилового оранжевого при рН розчину 3,1- 4,4: якщо рН розчину менше 3,1, то метиловий оранжевий забарвлений у рожевий колір; якщо рН розчину більше 3,1 і менше 4,4, то метиловий оранжевий забарвлюється в оранжево-рожевий колір. При рН розчину більше 4,4 метиловий оранжевий набуває жовтого кольору.

При титруванні сильної кислоти слабкою основою або слабкої основи сильною кислотою, титрування слід закінчити в кислому середовищі. Як індикатор слід застосовувати лакмус, метиловий оранжевий або метиловий червоний, так як вони змінюють забарвлення при рН <7.

При титруванні слабкої кислоти сильною основою і сильної основи слабкою кислотою в якості індикатора слід застосовувати фенолфталеїн, так як він змінює забарвлення в лужному середовищі.

При титруванні сильної кислоти сильною основою або сильної основи сильною кислотою треба застосовувати індикатор, який змінює забарвлення при рН= 7 (наприклад, нейтральний червоний), або будь-який індикатор, що змінює забарвлення в межах рН від 4 до 10, так як при їх використанні помилка титрування буде порядку 0,125 %, що цілком припустимо. Для точного вибору індикатора розраховуються криві титрування.

Дата добавления: 2017-01-14