Суть методу

2. Типи кислотно-основної взаємодії.

3. Індикатори, які використовують в аналізі.

4. Вихідні розчини.

Процес приливання одного розчину (який знаходиться в бюретці) до другого розчину (який міститься у колбі) з метою визначення концентрації одного з них при відомій концентрації іншого називається титруванням.

До методу нейтралізації належать усі об'ємні визначення, в основі яких лежить реакція нейтралізації:

Н⁺ + ОН^– = Н₂О

Типи кислотно-основної взаємодії

1.Взаємодія між сильною кислотою і сильною основою: в точці еквівалентності, коли кислота повністю нейтралізована лугом, реакція буде нейтральною.

2. Взаємодія між сильною кислотою і слабкою основою: в точці еквівалентності утворюється сіль сильної кислоти і слабкої основи, яка у водному розчині гідролізується. Наприклад, при титруванні водного розчину аміаку соляною кислотою утворюється хлорид амонію NH₄Cl, який зазнає гідролізу:

NH₄С1 + HOH = NH₄OH + HCl

в іонному вигляді: NH₄⁺ + С1^– + HOH = NH₄OH + H⁺ + Cl^–

NH₄⁺ + HOH = NH₄OH + H⁺

Таким чином, у точці еквівалентності при титруванні слабкої основи сильною кислотою реакція буде кислою, рН < 7.

3. Взаємодія між слабкою кислотою і сильною основою: (наприклад, їдкого лугу з оцтовою кислотою) утворюється сіль сильної основи і слабкої кислоти, яка у водних розчинах зазнає гідролізу:

СН₃СООK + НОН = СН₃СООН + КОН

в іонному вигляді: СН₃СОО^– + Nа⁺ + НОН = СН₃СООН + Nа⁺ + ОН^–

СН₃СОО ^– + НОН = СН₃СООН + ОН^–

Таким чином, у точці еквівалентності збільшиться концентрація гідроксильних іонів, реакція розчину буде лужною, рН > 7.

4. Взаємодія між слабкою кислотою і слабкою основою: у точці еквівалентності утворюється сіль, яка у водних розчинах піддається гідролізу значною мірою:

СН₃СООNН₄ + НОН = СН₃СООН + NН₄OН

в іонному вигляді: СН₃СОО^– + NH₄⁺ + НОН = СН₃СООН + NH₄ОН

У цьому випадку реакція розчину залежить від співвідношення сили кислоти і основи; якщо кислота і основа однакової сили, то розчин буде нейтральним, рН= 7.

На практиці можна провести титрування кислот і основ у всіх випадках, крім останнього.

Для визначення кінця титрування використовують індикатори. Індикатори методу нейтралізації є слабкими органічними кислотами або основами, молекулярна форма яких має інше забарвлення, ніж іонна.

Залежно від величини константи дисоціації, кислотно-основні індикатори поділяють на сильні, проміжні та слабкі.

Сильні індикатори змінюють своє забарвлення в кислому середовищі (при рН << 7). Прикладом сильного індикатору може бути метиловий оранжевий.

Слабкі індикатори змінюють своє забарвлення в слаболужному середовищі (фенолфталеїн).

Індикатори проміжної сили змінюють своє забарвлення при рН = 7 (лакмус).

Колір індикатору залежить від концентрації водневих іонів розчину. Інтервал кислотності розчину, в межах якого відбувається помітна людським оком зміна забарвлення індикатору, називається інтервалом переходу індикатору. Так, для метилового оранжевого інтервал переходу лежить у межах рН = 3,4-4,3, для лакмусу — у межах рН = 6,8-7,2.

У межах інтервалу переходу індикатору є значення рН, при якому спостерігається найбільш помітна людським оком зміна кольору індикатору. Це значення рН називається показником титрування індикатору і позначається рТ. Наприклад, для метилового оранжевого рТ = 4, для лакмусу рТ = 7, для фенолфталеїну рТ = 9.

Умовою правильного визначення точки еквівалентності є якнайменша різниця значень рТ вибраного індикатору і рН розчину в точці еквівалентності.

Коли сильну основу титрують сильною кислотою, то можна користуватися слабкими, сильними і проміжними індикаторами. При титруванні слабких основ сильними кислотами треба використовувати сильні індикатори. При титруванні сильних основ слабкими кислотами треба брати слабкий індикатор.

Метод нейтралізації використовують і для визначення солей слабких кислот і сильних основ, які у водному розчині внаслідок гідролізу мають сильнолужну реакцію (Na₂СО₃, Na₂В₄О₇) і тому титруються кислотами.

Основними робочими розчинами методу нейтралізації є розчини хлоридної (соляної), сульфатної (сірчаної), нітратної (азотної) кислот, та розчини лугів (гідроксидів натрію і калію). Ці речовини не відповідають вимогам, які ставляться до вихідних речовин. Тому робочі розчини даних кислот і лугів виготовляють приблизної концентрації, а потім встановлюють точну концентрацію цих розчинів за допомогою вихідних речовин.

Для встановлення нормальності або концентрації розчинів сильних кислот найчастіше використовують буру, а для встановлення нормальності розчинів лугу — соляну або щавлеву кислоти.

Дата добавления: 2014-01-04