Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь 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 |
Титруется 100 мл 0,1 моль/л раствора HCl 0,1 моль/л раствором NaOH.
До начала титрования HCl - сильная кислота, полностью диссоциирует в растворе: HCl H + + Cl - Каждый моль HCl при диссоциации дает моль ионов водорода H +, для данной концентрации кислоты в растворе будет 0,1 моль ионов водорода и рН = - lg [H+] = - lg(0,1) = 1 ^ Процесс титрования К 100 мл 0,1 моль/л раствора HCl добавили 90 мл 0,1 моль/л раствора NaOH. Оттитровано 90 мл (90%) кислоты. Осталось кислоты 100 - 90 = 10 мл, т.е. в 10 раз меньше, чем было и, следовательно, концентрация уменьшилась в 10 раз равна 0,1: 10 = 0,01 моль/ л. pH = - lg 0,01 = 2 (без учета разбавления) (С учетом разбавления: C (HCl) = 0,1 x 10 / 190 = 5,3 x 10-3, pH = - lg (5,3 x 10 -3) = 3 - lg 5,3 = 3 - 0,72 = 2,28) К 100 мл 0,1моль/л HCl прибавлено 99 мл 0,1 моль/л раствора NaOH. Оттитровано (нейтрализовано) 99 мл кислоты (99%). Осталось свободной кислоты 100 - 99 = 1 мл. Концентрация кислоты уменьшилась еще в 10 раз и равна 0,01: 10 = 0,001 моль. рН = - lg 0,001 = 3 К 100 мл 0,1 моль/л HCl прибавлено 99,9 мл 0,1 моль/л раствора NaOH. Оттитровано 99,9 мл HCl (99,9%). Осталось 100 - 99,9 = 0,1 мл HCl. Концентрация свободной кислоты уменьшилась еще в 10 раз и стала равна 0,001: 10 = 0,0001 моль. pH = - lg 0,0001 = 4 К 100 мл 0,1 моль/л HCl добавили 99,99 мл 0,1 моль/л NaOH. Оттитровано 99,99 мл HCl (99,99%). Осталось свободной кислоты 100 - 99,99 = 0,01 мл HCl, т.е. концентрация кислоты еще уменьшилась в 10 раз и стала равной 0,0001: 10 = 0,00001 моль/л. рH = - lg 0,00001 = 5 ^ В точке эквивалентности 100 мл 0,1 моль/л HCl добавили 100 мл 0,1 моль/л NaOH. Вся кислота нейтрализована. В этот момент раствор будет содержать только продукт реакции нейтрализации соль NaCl. Эта соль сильного основания и сильной кислоты не гидролизуется. рН = 7. Достигнута точка эквивалентности. В этой точке кислота и щелочь прореагировали в эквивалентных количествах. В этот момент нужно закончить титрование.Чтобы закончить построение кривой и увидеть изменение рН после точки эквивалентности, продолжим добавление избытка щелочи. ^ После точки эквивалентности К 100 мл 0,1 моль/л HCl добавлено 100,1 мл 0,1 моль/л NaOH. Теперь добавлено на 0,1 мл NaOH больше, чем нужно для нейтрализации. Так как вся кислота уже оттитрована, то этот избыток щелочи будет определять рН раствора. С *(NaOH) = 0,1 x 0,1 / 200,1 = 5 x 10 -5 pOH = - lg (5 x 10 -5) = 4,3 pH = 14 - 4,3 = 9,7 10 К 100 мл 0,1 моль/л HCl добавлено 101 мл 0,1 моль/л NaOH. Теперь добавлено на 1 мл NaOH больше, чем нужно для нейтрализации кислоты. Определяем новую концентрацию щелочи и рН в этой смеси.
С*(NaOH) = 0,1 x 1 / 201 = 5 x 10 -4 pOH = - lg (5 x 10 -4) = 3,3 pH = 14 - 3,3 = 10,7 11 К 100 мл 0,1 моль/л НCl добавлено 110 мл 0,1 моль/л NaOH. Добавлено в избытке 10 мл NaOH. Вычислим концентрацию щелочи и рН. C* (NaOH) = 0,1 x 10 / 210 = 4,8 x 10 -3 pOH = lg (4,8 x 10 -3) = 2,32 pH = 14 - 2,32 = 11,68 12 Полученные результаты занесем в таблицу:
По полученным значениям рН построим график (рис. 1). На оси абсцисс (ось “Х”) откладывают имеющиеся в разные моменты титрования избыток кислоты (определяемого вещества) и щелочи (титранта). Если титруют 100 мл раствора, то каждый 1 мл избытка кислоты (или щелочи) в растворе соответствует 1%. На оси ординат (ось “у”) откладывают соответствующие им значения рН раствора. Ход кривой слева направо характеризует изменение рН при титровании кислоты щелочью. Наоборот, справа налево - соответствует изменению рН при титровании щелочи кислотой.
1- HCl 2- 3- 4- Интервал перехода метилового оранж. (3,1-4,4) 5- Скачок 5,4 Интервал перехода метилового красн. (4,4-6,2) 6- Точка эквивалентности (точка нейтрализации) ·7- 8- Линия нейтральности 9- Интервал перехода фенолфталеина (8,0-10,0) 10- 11- 12- 13- 14- 90 100 110 Объем раствора NaOH, мл Рис.1. Кривая титрования 0,1 н. раствора HCl 0,1 н. раствором NaOH
Наблюдаем резкий скачок рН вблизи конца титрования. При прибавлении почти всей (99,9 мл) NaOH pH изменяется всего на три единицы (от 1 до 4), переход от 0,1 мл избытка кислоты до 0,1 мл избытка щелочи (т.е. от 99,9 мл до 100,1 мл прибавленной щелочи NaOH), изменяет рН от 4 до 10, на 6 единиц. На практике титруют не 100 мл, а меньше 25 мл, то указанное понижение рН происходит от прибавления 1-2 капель раствора. Такому резкому изменению рН должна отвечать резкая перемена окраски индикатора. Следовательно, анализ кривой показывает, что рН титруемого раствора меняется неравномерно. В начале процесса титрования рН меняется незначительно. Вблизи точки эквивалентности наблюдается резкое изменение рН - скачок титрования при прибавлении нескольких капель титранта.
^ Скачок титрования - это прямолинейный участок на кривой титрования. Середина скачка титрования - это точка эквивалентности. Для системы сильная кислота - сильное основание точка эквивалентности совпадает с точкой нейтральности при рН = 7. Зная переходы цвета различных индикаторов, можно выбрать индикатор для определения конца титрования. Используют индикаторы, интервал изменения цвета которых совпадает с рН скачка титрования. Наименьшую ошибку при титровании дают индикаторы с показателем титрования (рТ), совпадающим с точкой эквивалентности. Точка конца титрования может и не совпадать с точкой эквивалентности, что приводит к ошибкам титрования. Кривая титрования дает возможность выбрать индикатор. Рассматривая кривую титрования 0,1 моль/л раствора HCl 0,1 моль/л раствором NaOH можно сделать вывод о выборе индикатора: лучше всего использовать лакмус, окраска которого изменяется при рН = 7, т.е. как раз в точке эквивалентности данного титрования; однако, можно выбрать любой другой индикатор, который меняет свой цвет при рН, лежащем в области скачка титрования. В этом случае можно использовать метиловый оранжевый, и титрование закончится при рН = 4. При этом раствор будет не дотитрован. Можно использовать индикатор фенолфталеин, титрование закончат при рН = 9. При этом раствор будет перетитрован.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-25; просмотров: 1489; 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 - 54.205.116.187 (0.016 с.) |