Составим таблицу значений рН и построим кривую титрования

	Состав	рН-определяю-	Формула	Значение рН
	раствора	щий компонент	расчета рН
0	НС1, Н20	НС1	(9Л1)	1,о
0,50	НС1, Н20	НС1	тоже	1,3
0,90	НС1, Н20	НС1	»	2,0
0,99	НС1, Н20	НС1	»	3,0
0,999	НС1, Н20	НС1	»	4,0
1,000	Н20	Н20	(9.16)	7,0
1,001	NaOH, H20	NaOH	(9.13)	10,0
1,01	NaOH, H20	NaOH	тоже	11,0
1,10	NaOH, H2Q	NaOH	»	12,0

 

Титрование слабой кислоты сильным основанием. В начале титрования в растворе находится только слабая кислота (другими источниками ионов водорода можно пренебречь). В растворе кислоты при степени ее диссоциации менее 5%

[ Н⁺] =   и рН = ½ (рК_а + р C ₀).

До ТЭ при титровании получается сопряженное основание, и раствор представляет собой буферную смесь, поэтому рН вычисляют по формуле (9.20). В ТЭ вся кислота оттитрована, и рН раствора определяется наличием сопряженного основания (другими источниками ОН~-ионов можно пренебречь). В растворе слабого основания

[ ОН^-] =  ; [Н⁺] = K_W /   и рН = 14- 1/2 рК _b - 1/2рс₀.

Поскольку при титрования количество получившегося основания равно исходному количеству кислоты, пренебрегая изменением объема, можно считать, что с_в = с₀.

После ТЭ основным источником ОН~-ионов будет добавленное сильное основание.

Пример 3. Пусть 10,0 мл 0,10 М СН₃СООН титруют 0,10 М NaOH. Составим таблицу значений рН, сделав те же допущения, что и в примере 2

	Состав раствора	рН-определяю-щий компонент	Формула расчета рН	Значение рН
0	СН3СООН, Н20	СН3СООН	рН = ½ (рКа + р C 0)	2,9
0,50	СН3СООН, СН3СОО~	Буферная смесь		4,8
0,90	СН3СООН, СН3СОО ^-	»		5,8
0,99	СН3СООН, СН3СОО ^-	»		6,8
1,0	СН3СОО ^-, Н20	СН3СОО ^-	рН = 14- 1/2 рК b - 1/2рс0	8,9
1,01	СН3СОО ^-, ОН ^-	ОН ^-	P H = pKw + lgcT + lg(f-l)	10,9
1,10	СН3СОО ^-, ОН ^-	»		11,9

Вблизи ТЭ (f = 0,999) вычисление рН по формуле (9.20) не дает правильного результата, поскольку концентрация сопряженной кислоты здесь очень мала и допущения, сделанные при вьюоде формулы для расчета рН буферной смеси, неправомерны. То же относится к расчетам вблизи начала кривой. Резкое изменение в начале кривой объясняется малой буферной емкостью смеси при малой концентрации сопряженного основания. Индекс крутизны меньше, чем в предыдущем случае:

Титрование слабого основания сильной кислотой.

До ТЭ рН рассчитывают по формуле буферной смеси,

где К_а — константа кислотности кислоты, сопряженной с титруемым основанием

В ТЭ источником ионов Н⁺ является сопряженная кислота

[ Н⁺] =   и рН = ½ (рК_а + р C ₀).

За ТЭ значение рН определяется только добавленной сильной кислотой

lg[T] = lgc_T + lg(f-l).

Так же, как и кривая титрования слабой кислоты, эта кривая несимметрична, а ТЭ не совпадает с точкой нейтральности

Титрование многоосновных кислот и оснований, а также смесей кислот или оснований.

В растворах многоосновных кислот (оснований), так же как и в смеси кислот (оснований), диссоциация более слабых электролитов подавлена более сильными. Поэтому при добавлении сильного основания к смеси кислот оттитровывается прежде всего сильная и только, когда оставшегося ко­личества ее не хватает для подавления дассоциации более слабой, начинается ее титрование. При этом если последовательные константы кислотности различаются более, чем в 10⁴ раз, то на кривых титрования наблюдаются отчетливые скачки титрования. В противном случае скачки сливаются.

 

Рис. Кривая титрования 0,1 М H₂S0₃ (рис. 0,1 М раствором NaOH с индикаторами 9.13). фенолфталеином (ФФ) и метиловым оран жевым - Степени оттитрован- (МО)

Пусть 10 мл 0,10 М (^ H ₂ S 0₃) (K_al =1,3-10"² ₉ K_{a 2} = 6,8«10^-8) титруют 0,10 М NaOH. Построим таблицу значений рН, сделав те же допущения,

 

f	Состав раствора	рН-определяющий компонент	Формула расчета [Н^+]	Значе ние pH
0	H2S03, Н20	H 2 S 03 (диссоциация по 1-й ступени)		1,5
0,50	H2S03, HSO3 ^-	Буферная смесь H 2 S 03 + H	(поскольку h >5%)	1,8
0,90	H2S03, HSO3 ^-	H2S03 + H		2,8
0,99	H2S03, HSO3^-	H2S03 + H	]	3,9
1,00	HSO3 ^-	Амфолит H		4,6
1,01		Буферная смесь	]	5.2
1.1 0		H  +	^1	6,2
1,50	-			7,2
1,90				8,2
2,00	-			9,9
2,01	OH^-	OH^-	[	10,7
2,10	, OH^-	OH^-		11,7