Особенности кислотно-основного и осадительного титрования - Практическая работа

Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Титрование - прибавление титрованного раствора к анализируемому для определения точно эквивалентного количества. Титрующий раствор часто называют рабочим раствором или титрантом. Например, если кислота титруется щелочью, раствор щелочи называется титрантом. Реакции, применяемые в титриметрии, должны удовлетворять следующим основным требованиям: 1) реакция должна протекать количественно, т.е.

Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Для рассмотрения материала настоящего раздела потребуются следующие определения.

Титрованный, или стандартный, раствор - раствор, концентрация которого известна с высокой точностью.

Титрование - прибавление титрованного раствора к анализируемому для определения точно эквивалентного количества.

Титрующий раствор часто называют рабочим раствором или титрантом. Например, если кислота титруется щелочью, раствор щелочи называется титрантом.

Момент титрования, когда количество прибавленного титранта химически эквивалентно количеству титруемого вещества, называется точкой эквивалентности (стехиометричности).

В титриметрическом анализе может быть использована не любая химическая реакция. Реакции, применяемые в титриметрии, должны удовлетворять следующим основным требованиям: 1) реакция должна протекать количественно, т.е. константа равновесия реакции должна быть достаточно велика;

2) реакция должна протекать с большой скоростью;

3) реакция не должна осложняться протеканием побочных процессов;

4) должен существовать способ определения окончания реакции.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, она не может быть использована в титриметрическом анализе.

1. Кислотно-основное титрование на примере раствора HNO2, титрант NAOH 0,1M.

Вывод формул РН исходного раствора: В растворе только слабая кислота: HNO2-H N .

[H ] = [N .

Ккисл= = => =Ккисл•[HNO2].

[H ]= .

PH=-lg[H ]=-lg(Ккисл(HNO2)C0(HNO2) = - LGKКИСЛ - LGC0(HNO2)= PK- C0(HNO2).

Вывод формул РН до ТЭ: Буферный раствор: Ккисл= .

[H ]= =Ккисл• .

PH=-lg[H ]=-lg Ккисл• -LGККИСЛ -lg =РККИСЛ - lg . скисл= . ссоли= .

Вывод формул РН в ТЭ: В растворе соли слабой кислоты и сильного основания происходит гидролиз аниона этой соли: HNO2 NANO2=NANO2 H2O.

N HOH=HNO2 OH- - (гидролиз).

Кгидр=

[HNO2]=[OH-]

[OH-]=

Кгидр= или Кгидр=

[OH-]=

POH=-lg[OH-]

PH=14-POH

Вывод формул РН после ТЭ: Раствор содержит избыток NAOH: [OH-]=c(NAOH).

POH=-lg[OH-]=-LGC(NAOH). c(NAOH)= .

PH=14-POH.

Табл. 1. Расчет кривой титрования 100 мл 0,1 М раствора HNO2 раствором 0,1 М NAOH.

Р, % V0, мл Vобщ, мл Состав раствора Расчетная формула PH

0,0 0,0 100 HNO2 PH = (PK- LGCКИС) 2,4

90 90,00 190 NANO2, PH = РККИСЛ - lg 3,8

99,9 99,90 199,90 NANO2, PH = РККИСЛ - lg 5,8

100 100 200,00 NANO2, H2O [OH-] = POH = -lg[OH-] PH=14-POH 8

100,1 100,1 200,10 изб.NAOH, NANO2 POH = -lg[OH-]= -LGC(NAOH) PH=14-POH 9,7

101 101 201,00 изб.NAOH, NANO2 POH = -lg[OH-]= -LGC(NAOH) PH=14-POH 10,7

110 110 210 изб.NAOH, NANO2 POH = -lg[OH-]= -LGC(NAOH) PH=14-POH 11,7

Расчет индикаторной ошибки титрования.

Гидроксидная ошибка - ?ОН, обусловленная избытком сильного основания по сравнению с эквивалентом.

В данном примере при титровании с фенолфталеином и с учетом различных концентраций кислоты и основания гидроксидная ошибка равна: ?OH (%)= = •100 % = 0,02 %ю

А при выборе индикатора тимоловый синий погрешность равна:

?OH (%)= = •100 % = 0,03 %.