Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Кислотно-основное титрование.Содержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Метод кислотно-основного титрования широко применяется в клинических анализах, санитарно-гигиенических и токсикологических исследованиях, в фармации, при анализе лекарственных препаратов и т.д. В основе кислотно-основного метода титрования лежат реакции между кислотами и основаниями, поэтому этот метод подразделяется в свою очередь на ацидиметрический и алкалиметрический. В ацидиметрии в качестве титрантов применяют 0,01-0,1 N растворы сильных кислот (HCl и H2SO4) для определения оснований, солей слабых кислот, аминов и их производных.
Рис. 3. Способ титрования неизвестного основания стандартным раствором H2SO4: а - известное количество основания помещают в колбу; б - к основанию добавляют кислотно-основный индикатор, а затем из бюретки медленно приливают стандартный раствор H2SO4; в - точку эквивалентности устанавливают по изменению окраски индикатора. В ацидиметрии в качестве титрантов применяют 0,01-0,1 N растворы сильных кислот (HCl и H2SO4) для определения оснований, солей слабых кислот, аминов и их производных. Так как серная кислота гигроскопична, а соляная летуча, то установку точной концентрации этих веществ проводят по стандартным растворам (первичный стандарт), например, тетраборат натрия - бура (Na2B4O7 * 10 H2O). Алкалиметрию применяют для определения сильных и слабых кислот (H2BO3, HCl, CH3COOH), а так же фенолов и солей слабых оснований, например, хлорида аммония NH4Cl. Титрантами в данном случае являются 0,01-0,1 N растворы сильных оснований (NaOH, KOH). Стандартным титрантом в данном случае является раствор щавелевой кислоты - H2 С2O4 * 5 Н2О. В основе метода кислотно-основного титрования лежит реакция нейтрализации, сущность которой заключается в следующем уравнении:
H3О+ + OH- → 2Н2О
простейшем виде: Н + + ОН - →Н2О
При этом ионы водорода H+ кислоты связываются ионами OH - оснований, т.е. при титровании (прибавления малых порций из бюретки) кислоты к щелочи происходит постепенное уменьшение концентрации ионов Н+, а количество ионов ОН- увеличивается. Таким образом, уменьшение концентрации кислоты можно отслеживать по изменению концентрации ионов водорода. В точке эквивалентности, т.е. в конце титрования, концентрация ионов водорода [H+] практически должна быть равна концентрации гидроксид - ионов [OH-]. Как показали исследования, величина концентрации ионов водорода, в данном случае, равна 10 -7 г-ион/л. На практике вместо концентрации водородных ионов используют понятие «водородный показатель», обозначаемый – рН и равный отрицательному десятичному логарифму из концентрации водородных ионов, т.е. рН = - lg [H+] Значит, если [H+] =10-7 г-ион/л, то рН = - lg10-7= 7. Такое значение рН обозначает нейтральную среду. Это значит, что в этом случае и [OH-]=10-7, а рОН = 7.Таким образом в нейтральной среде сумма рН + рОН = 14.. При рН > 7 среда раствора будет щелочной, при рН < 7 кислой. Величина рН в точке эквивалентности зависит от природы кислоты или основания, вступающих в реакцию нейтрализации. Различают четыре типа кислотно-основных реакций, в результате которых образуется соль и вода. 1) Реакция между сильной кислотой и сильным основанием: HCl + NaOH → NaCl + H2O В ионном виде: H + + Cl - + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + H2O Сокращённое ионное уравнение: H + + ОН - → H2О В точке эквивалентности будет нейтральная среда и рН = 7. Соль NaCl не подвергается гидролизу и реакция необратима.
2) Реакция между слабой кислотой и сильным основанием: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O В ионном уравнении не диссоциирует слабая уксусная кислота, так как в растворе присутствуют сильные электролиты - основание и соль. CH3COOH + Na+ + OH- → CH3COO- + Na+ + H2O И сокращенное уравнение показывает, что в точке эквивалентности образуется избыток ОН- ионов, т.е. рН > 7. СH3COOH + OН- → CH3COO- + H2O Кроме того, происходит гидролиз соли CH3COONa, что еще увеличивает число ОН- ионов. Гидролиз идет по следующему уравнению: CH3COO- + Na+ + H2O ↔ CH 3COOН + Na+ + ОН- т.е. идет обратимый процесс. 3) Реакция между сильной кислотой и слабым основанием: HCl + NH 4OH ↔ NH 4Cl + H2O Гидроксид аммония Слабое основание
в ионном виде: H+ + Cl- + NH 4OH ↔ NH4+ + Cl- + H2O или сокращенно: Н+ + NH4 OH ↔ NH+4 + H 2O Эта реакция так же обратима, т.к. соль NH 4Cl подвергается гидролизу по уравнению: NH+4 + Cl- + H 2O ↔ NH 4OH + H+ + Cl- В точке эквивалентности реакция среды будет кислой, т.е. рН < 7
4) Реакция между слабой кислотой и слабым основанием: CH 3COOH + NH 4OH → CH 3COONH4 + H 2O. При данной реакции изменение рН происходит очень медленно, и момент эквивалентности определить невозможно, поэтому такие реакции не имеют для объемного анализа значения. Фиксирование точки эквивалентности по изменению рН в процессе титрования проводят с помощью кислотно-основных индикаторов. Кислотно – основные индикаторы – это сложные органические вещества, которые изменяют свою окраску в зависимости от рН среды. Они являются либо слабыми кислотами HJnd, либо слабыми основаниями – JndOH. В водных растворах кислотные индикаторы диссоциируют по схеме:
HJnd ↔ H+ + Jnd - Заряженные частицы Jnd - - сложные органические ионы, имеющие окраску, отличающуюся от окраски молекулярной, неионизированной формы. Если к водному раствору HJnd добавить немного NaOH, то гидроксидные ионы ОН - будут соединяться с ионами Н +, образуя H2O. Вследствие принципа Ле-Шателье равновесие диссоциации индикатора сдвигается вправо и раствор меняет окраску на окраску свободных ионов Jnd- Если к тому же раствору прибавить HCl, то есть Н+, то равновесие сдвинется в сторону образования HJnd и появится окраска недиссоциированных молекул. Известны одноцветные и двухцветные индикаторы. К одноцветным относится фенолфталеин, который в кислой и нейтральной среде – бесцветный, а в щелочной среде имеет малиновый цвет. К двухцветным индикаторам относится метиловый оранжевый. В кислой среде этот индикатор имеет розовую окраску, в щелочной – жёлтую, а в нейтральной среде – более насыщенную оранжевую окраску. Каждый индикатор имеет определённый интервал перехода окраски, представляющий собой тот промежуток между двумя значениями рН, в котором изменяется окраска. Величина интервала перехода – рН, обычно не превышает двух единиц. Так у фенолфталеина рН = 8 - 10, а у метилоранжа рН = 3,1 – 4,4. В целом рН = рКа ± 1, где рКа – так называемый силовой показатель кислоты, равный рКа = - lg Кд (НА), где Кд константа диссоциации кислоты – НА. Среднее значение рН в интервале перехода окраски называется точкой перехода индикатора или показателем титрования. На практике, при титровании, показатель титрования есть конец реакции между кислотой и основанием. Значит точка перехода индикатора – есть точка конца титрования. Значения рН для различных индикаторов представлено в таблице 2.
Таблица 2.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-17; просмотров: 1475; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.173.48.18 (0.008 с.) |