Расчет кривой титрования хлороводородной кислоты раствором гидроксида натрия

Прибавлено NaOH, мл	Остаток HCl, мл	Концентрация H^+ в растворе, моль/л	pH = -lg[H^+]
	20,00	0,1	1,0
10,00	10,00	0,05	1,3
18,00	2,00	0,01	2,0
19,8	0,20	0,001	3,0
19,98	0,02	0,0001	4,0
20,00		10^-7	7,0
Прибавлено NaOH, мл	Избыток NaOH, мл	Концентрация OH^- в растворе, моль/л	pH = 14 - lg[OH^-]
20,02	0,02	0,0001	10,0
20,20	0,20	0,001	11,0
22,00	2,00	0,01	12,0
40,00	20,00	0,1	13,0

Рис. 2.1. Рассчитанная кривая титрования 20 мл 0,1 моль/л раствора HCl 0,1 моль/л раствором NaOH

Резкое изменение рН раствора (скачок титрования) наблюдается вблизи точки эквивалентности. Величину скачка титрования измеряют высотой вертикального участка кривой титрования. Область скачка на кривой титрования лежит в диапазоне 3-11 единиц рН, поэтому для фиксирования точки эквивалентности можно использовать кислотно-основные индикаторы, меняющие окраску в данном интервале. Например, метиловый красный (рТ = 5,25), метиловый оранжевый (рТ=4,0) или фенолфталеин (рТ=9,1), см. таблицу. У этих индикаторов величина рТ лежит в интервале от 3 до 11. Чем больше скачок титрования тем больше число индикаторов, которые можно использовать для определения конечной точки титрования.

Титрование слабой кислоты сильным основанием

Рассмотрим титрование уксусной кислоты гидроксидом натрия. CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

В начале титрования в растворе находится только слабая кислота и рН раствора этой кислоты может быть определено по формулам:

До точки эквивалентности при титровании получается сопряжённое основание и раствор представляет собой буферную смесь. Вычислить рН можно по формулам:

где константа К_к – константа кислотности.

В точке эквивалентности вся кислота оттитрована и рН раствора опрделяется наличием сопряжённого основания.

Ацетат натрия подвергается гидролизу.

После точки эквивалентности рОН равняется – lg C_KOH

Кривая титрования уксусной кислоты гидроксидом натрия представлена на рисунке:

Рис.2. Рассчитанная кривая титрования 20 мл 0,1 моль/л растворауксусной кислоты 0,1 моль/л раствором гидроксида натрия

Рассмотрение кривой титрования уксусной кислоты гидроксидом натрия (рис.2) позволяет сделать некоторые заключения. Точка эквивалентности на кривой титрования не совпадает с точкой нейтральности. Из-за гидролиза ацетата натрия в точке эквивалентности среда щелочная. Скачок на кривой титрования меньше скачка титрования сильной кислоты щёлочью при одинаковых концентрациях титруемого раствора и титранта:

ΔрН =4,8,

следовательно для определения конечной точки титрования можно использовать индикаторы у которых рТ лежит в указанном интервале изменений рН. К таким индикаторам относятся (см. таблицу) бромтимоловый синий рТ =7, фенолфталеин рТ = 9, индикатор метилоранжевый применять при данном титровании нельзя, так как у него значение рТ =4, то есть выходит за пределы скачка титрования (см. рис.).

Дата добавления: 2014-12-26