Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Определение эквивалентной точки




Эквивалентная точка в методе нейтрализации определяется по рН раствора. В процессе титрования рН раствора изменяется и достигает расчетной величины, соответствующей точке эквивалентности. Для определения точки эквивалентности чаще всего используют кислотно-основные индикаторы, которые меняют окраску в зависимости от рН раствора.

Индикаторы представляют собой сложные органические вещества со слабыми кислотными или основными свойствами. Молекулярная и ионная форма индикатора поглощают лучи различной длины. Та форма индикатора, которая преобладает в растворе при данных условиях, определяет окраску раствора.

Если индикатор является слабой органической кислотой, то протолитическое равновесие для него можно записать следующим образом:

HInd + H2O = H3O+ + Ind-

Константа этого протолитического равновесия (константа кислотности индикатора):

Ka = [H3O+] · [Ind-] / [HInd]

Отсюда [H3O+] = Ka [HInd] / [Ind-] pH = pKa + lg [Ind-] / [Ind] (1)

Из этого выражения следует, что соотношение между молекулярной и ионной формой индикатора зависит только от рН раствора. Если [HInd] = [Ind-], то pH = pKa.

Практически установлено, что окраску одной из форм индикатора можно различить, если концентрация ее составляет не менее 10% от концентрации другой формы. Отсюда интервал перехода окраски индикатора: pH1 = pKa + 1, а pH2 = pKa - 1.

Т.е. интервал перехода окраски индикатора равен pKa ± 1.

Из уравнения 1 видно, что чем больше константа кислотности индикатора

(меньше значение pKa), тем в более кислой области находится интервал перехода окраски индикатора

В таблице 1 приведены данные о наиболее часто применяемых индикаторах.

Табл.1 Свойства некоторых кислотно-основных индикаторов

 

  Индикатор   Природа индикатора Окраска кислотной формы индикатора Окраска основной формы индикатора   pKa(инд) Интервал изменения окраски индикатора
Метиловый оранжевый кислота красная Желтая 3,34 3,1-4,4
Лакмус (азолитмин) кислота красная Синяя 7,0 5,0-8,0
Фенолфталеин кислота бесцветная Малиновая 9,1 8,2-9,8
Тимолфталеин кислота Бесцветная Синяя 11,0 9,3-10,5

 

Для каждого индикатора можно определить такое значение рН, при котором происходит наиболее отчетливое изменение окраски. Титрование с каждым индикатором заканчивается именно при этом значении рН, называемом показателем титрования.

Кислотно-основное титрование можно проводить потенциометрическое, без использования индикаторов, с помощью рН-метров. В исследуемый раствор погружают два электрода - индикаторный и стандартный. Потенциал индикаторного электрода зависит от рН раствора. При потенциометрическом титровании в анализируемый раствор опускаются электроды и прибавляется рабочий раствор небольшими порциями. После прибавления каждой порции производится отсчет рН. По полученным данным строится график зависимости рН анализируемого раствора – объем раствора. По графику определяется эквивалентная точка и, соответственно, объем рабочего раствора, который прореагировал с анализируемым.

. Лабораторная работа

Определение концентрации HCl методом титрования.

Приборы и реактивы: бура, раствор HCl, индикатор метиловый оранжевый в капельницах, пипетки на 5 мл, бюретки на 25 мл, бюксы стеклянные, колбы для титрования, колбы мерные на 100 мл с резиновыми пробками, стеклянные воронки, шпатели стеклянные, весы технохимические, весы аналитические.

Теоретические основы.

В данной работе используется взаимодействие сильной соляной кислоты с солью очень слабой тетраборной кислоты по реакции вытеснения:

Na2B4O7 + 2HCl + 5 H2O = 2NaCl + 4H3BO3

Исходное вещество – бура – представляет собой десятиводный кристаллогидрат тетрабората натрия. Это белый порошок, не взаимодействующий с углекислым газом воздуха, не поглощающий атмосферную влагу и не подверженный выветриванию. Следовательно, это вещество весьма пригодно для приготовления растворов с точной концентрацией.

Водный раствор тетрабората натрия подвергается сильному гидролизу по аниону, поэтому среде в этом растворе – щелочная. При добавлении к порции тетрабората натрия эквивалентного количества HCl среда будет практически нейтральной, т.к. хлорид натрия не гидролизуется, а протолиз очень слабой ортоборной кислоты (Ккисл =10-10) практически не влияет на величину рН. Тогда, даже небольшие порции избыточной HCl сделают среду сильно кислой. По этой причине выбирается соответствующий индикатор, в этом случае удобен метиловый оранжевый. В щелочной среде он желтый, а в кислотной – красный. В точке эквивалентности окраска этого индикатора – оранжевая.

Так как хлороводород способен испаряться из раствора, целесообразно в колбу для титрования поместить раствор тетрабората натрия, а в бюретку – раствор определяемой соляной кислоты.

Выполнение работы

Приготовление раствора тетрабората натрия по навеске буры.

1. Рассчитывается масса буры, необходимая для приготовления 100 мл 0,05 н раствора. М(Na2B4O7∙10 H2O) = 381,42 г/моль; Мeq(Na2B4O7∙10 H2O) = 190,71г/моль, т.к.фактор эквивалентности f = 0,5. Допустимы отклонения до 10% от рассчитанной величины.

2. На технохимических весах взвешивается пустой бюкс с крышкой. Затем производится обнуление показания весов. Навеска буры из банки с помощью стеклянного шпателя помещается в бюкс. Бюкс помещается на технохимические весы. Результат на дисплее весов записывается.

3. Взвешивается бюкс с бурой на аналитических весах. Результат записывается.

4. Содержимое бюкса с помощью сухой стеклянной воронки переносится в мерную колбу. В колбу наливается примерно на 2/3 дистиллированная вода. Колба закрывается резиновой пробкой и встряхивается до полного растворения соли.

5. Пустой бюкс с крышкой взвешивается на аналитических весах.

Масса навески рассчитывается как разность между массой бюкса с бурой и массой пустого бюкса, взвешенных на аналитических весах.

6. Рассчитывается точная нормальная концентрация полученного раствора тетрабората натрия.

7. Мерная колба доводится до метки дистиллированной водой, закрывается пробкой и перемешивается методом переворачивания не менее 10 раз.

Проведение титрования

1.Чистая бюретка ополаскивается раствором HCl, закрепляется в штативе, заполняется этим же раствором и устанавливается на «0».

2. В три колбы для титрования с помощью пипетки отмеряется по 3 мл полученного раствора тетрабората натрия и добавляется по 1-2 капли раствора метилового оранжевого.

3. Производится титрование до получения результатов, различающихся не более чем на 0,1 мл. Объемы затраченной кислоты записываются, затем находится среднее значение Vср.

В соответствии с законом эквивалентов определяется нормальная концентрация соляной кислоты.

ceq(HCl) = c eq(Na2B4O7)∙Vp(Na2B4O7)/Vcp(HCl)

 

Лабораторная работа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЩЕЛОЧИ

 

В данной работе концентрация раствора щелочи NaOH определяется по реакции с щавелевой кислотой H2C2O4 · 2Н2О:

H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O

Для определения конечной точки титрования применяют индикатор фенолфталеин, который в кислой среде бесцветен, в щелочной – малиново-красный.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 48; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.