Случай 3: Титрование слабого основания сильной кислотой

Исходный раствор имеет рН > 7. При добавлении к нему титранта сильной кислоты – образуется соль, содержащая катион слабого основания. Например, если к NH₃ добавлять HCl:

NH₃ • H₂O + HCl NH₄Cl + H₂O

После начала титрования в р-ре присутствует основание и его соль, т.е. р-р представляет собой буферную систему. В ТЭ – только соль, которая гидролизуется и определяет рН р-ра. После ТЭ – в растворе избыток кислоты, которая подавляет гидролиз соли.

Рассчитаем рН:

1) рН исходного р-ра рН = 14 – 0,5 (рК_в +рС_в),

где К_в- const диссоциации основания

С_в – его концентрация.

2) рН до ТЭ

pH = 14 – pK_b + lg (C_b/C_a)

C_b и C_a – концентрация слабого основания и образовавшейся соли соответственно.

С_b = n_b/V, С_a=n_a/V

где n_b и n_a – количество эквивалентов слабого основания и образовавшейся соли в растворе, V – объём раствора, равный V=V(X) + V(T)

тогда

n_b = C′(X)V(X) - C′(T)V(T), n_a = C′(T)V(T)

[C′(X)V(X) - C′(T)V(T)]

C_b=

[V(X) + V(T)]

C′(T)V(T)

C_a=

[V(X) + V(T)]

подставляем C_b и C_a

[C′(X)V(X) - C′(T)V(T)]

pH = 14 - pK_b + lg (7)

C′(T)V(T)

3) рН в ТЭ

pH = 7 – 0,5(pK_B + lgC_a)

C_a – концентрация образовавшейся соли

C′(X)V(X)

C_a=

[V(X) + V(T)]

рН = 7 – 0,5(рК_в + lg ) (8)

4) рН после ТЭ

рН=-lg (9)

рН = - lgC(T), где T–титрант, сильная кислота

1) расчёт pH исходного раствора

pH₁ = 14 – 0,5(4,76+1) = 11,12

2) до ТЭ

3) в ТЭ pH₉ = 7 - 0,5(4,76 – 1,3) = 5,27

4) после ТЭ величина pH раствора определяется концентрацией С(T) избыточного титранта – сильной кислоты

ТЭ лежит в слабокислой среде при рН = 5,27. Величина скачка титрования от рН = 7,5 до рН = 3. Подходят Ind: метил-оранжевый (рТ = 4), метил-красный (рТ = 5,5). Фенолфталеин – нельзя.

V(HCl)						19,8	19,9	19,98		20,02	20,1	20,5
pH	11,12	9,72	9,24	8,76	7,96	7,65	6,94	6,24	5,27	4,3	3,6	2,91	2,61	1,95	1,7	1,56

Дата добавления: 2014-01-04