Расчет результатов анализа по титру стандартного раствора

Страницы работы

16 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Лекция 2 по титриметрии

РАСЧЕТ  РЕЗУЛЬТАТОВ  АНАЛИЗА  ПО ТИТРУ 
СТАНДАРТНОГО  РАСТВОРА

      При известном  значении титра стандартного раствора формулы (7)–(10) принимают вид:

                                                          ЭA .  TB .  VB    

                                              m¢A_______________    ;                    (11)

                                                                  ЭВ

                                                ЭA . TB . VB     100 %

                                     ω A  = _______________  .  _________    ;             (12)

                                                         ЭB                     a

                                                      ЭA . TB .  VB       VK

                                          m=   _______________     .    _____  ;           (13)

                                                            ЭB                        VA

                                                ЭA TB . VB       VK      100 %

                                   ω A  =  ________________     .    _____  .   ________   .    (14) 

                                                        ЭB                      VA         a

     Если вычисления производят с использованием титра по определяемому веществу, тогда формулы (11) – (14) преобразуются следующим образом:

                                            m¢A  =   TB/A .  V;                          (15)

                                                                   100 % 

                                      ω A  =  T B / A . VB . ________  ;                 (16)

                                                                       a

                                                                      VK

                                        m A =  T B / A .VB   _______  ;                 (17)

                                                                       VA

                                                             VK      100 %

                                 ω A  =  TB/A .  VB  _______     ________  .              (18)

                                                               VA          a

     Пример 13. Азотная кислота неизвестной концентрации разбавлена водой  и доведена до метки в мерной колбе вместимостью 250 см3.  На титрование 25 см3 полученного раствора израсходовано 32 см3 раствора едкого натра с Т = 0,063 00 г/см3. Вычислить содержание HNO3 (г).

     Решение.  Используя формулу (13), запишем:

                  ЭHNO3  TNaOH  VNaOH     VK         63 × 0,063 00  ×  32 × 250

  mHNO3 = ___________________________    ______ = ______________________________ = 0,992 г.

                               ЭNaOH                         VA                             40,01 ×  25

     Пример 14.  На  титрование навески  0,2240 г  технической  соды в присутствии  индикатора  метилового оранжевого  израсходовали 18 см3 стандартного раствор  хлористоводородной кислоты с титром 0,003 646 г/см3. Рассчитать содержание Na2CO3 в исходной соде.

     Решение.  Используя формулу (12), запишем


                   ЭNa2CO3  THCl  VHCl   100 %     70,01 × 0,003 646 × 18 . 100

ω Na2CO3 =________________________  __________ = ___________________________________= 3,13 %.

                             ЭHCl              Na2CO3                 36,46 × 0,2240

     Пример 15. Азотная кислота неизвестной концентрации разбавлена водой и доведена до метки в мерной колбе вместимостью 250 см3. На титрование 25 см3 полученного раствора израсходовано 32 см3 раствора едкого натра с TNaOH / HNO= 0,063 г/см3. Вычислить содержание азотной кислоты в граммах.

     Решение.  Согласно формуле (17)

                                                             VK                            250

         HNO3 =  TNaOH / HNO3  ×  VNaOH   _______ =  0,063 × 32   _______  =  20,16 г.

                                                              VA                            25

Различные методы в титриметрии

1. Метод кислотно-основного взаимодействия (метод нейтрализации)

Метод нейтрализации основан на применении реакции нейтрализации. Основное уравнение процесса нейтрализации в водных растворах:

Н3О+ + ОН ® 2Н20

или                                     Н+ + ОН ®Н2О

Методы нейтрализации позволяют количественно определять кислоты, основания и другие вещества, реагирующие в стехиометрических отношени­ях с кислотами и основаниями в водных растворах.

Пользуясь каким-либо титрованным раствором, содержащим ионы гид-роксония, можно титровать основания; титрованными растворами оснований титруют кислоты.

Техника определения состоит в том, что к определенному количеству раствора основания (или кислоты) постепенно приливают из бюретки тит­рованный раствор кислоты (или основания) до наступления точки эквива­лентности. Количество основания (или кислоты), содержащееся в исследу­емом растворе, вычисляют по объему титрованного раствора кислоты (или основания), израсходованного на нейтрализацию определенного объема раствора анализируемого образца или навески исследуемого продукта.

В качестве рабочих растворов в методе нейтрализации используют растворы кислот (главным образом, хлороводородной и серной) и щелочей (КОН и NaOH).

В методе кислотно-основного титрования встречаются следующие слу­чаи титрования:

1.Сильная кислота титруется сильным основанием и наоборот.

2.Слабая кислота титруется сильным основанием.

3.Слабое основание титруется сильной кислотой.

В процессе титрования различают четыре этапа:

1)точку перед началом титрования;

2)титрование до точки эквивалентности;

3)точку эквивалентности;

4)титрование после точки эквивалентности.

В процессе кислотно-основного титрования изменяется концентрация ионов водорода в титруемом растворе. Это изменение можно представить графически в виде кривой титрования в координатах "объем стандартного раствора (см3) - рН титруемого раствора".

Для расчета кривой титрования нужно знать качественный состав раствора в титровальной колбе для каждого момента титрования и соот­ветственно ему выбрать расчетное выражение.

Наиболее важный участок кривой титрования - участок вблизи точки эквивалентности, когда происходит изменение рН раствора. Это резкое изменение рН раствора называют скачком титрования. Скачок титрования наблюдается в пределах: оттитровано 99,9 % вещества - прибавлено 0,1 % избытка стандартного раствора. В точке эквивалентности может быть рН=7; рН > 7; рН < 7.

Если сила кислоты и основания одинакова, то в точке эквивалент­ности рН = 7, если сила кислоты меньше основания – рН > 7, если сила кис­лоты больше силы основания – рН < 7.

Для определения точки эквивалентности в методе нейтрализации при­меняют инструментальные методы и кислотно-основные индикаторы.

Индикаторы характеризуются константой диссоциации, интервалом пе­рехода окраски и показателем титрования (рТ).

Правило выбора индикатора: желательно, чтобы показатель титрования индикатора был как можно ближе к значению рН раствора в титровальной колбе в точке эквивалентности, интервал перехода окраски индикатора находился бы внутри скачка титрования. Необходимо, чтобы интервал пе­рехода окраски индикатора захватывал хотя бы часть скачка титрования.

Таблица 1             Интервалы перехода окраски некоторых индикаторов

Индикатор

Интервал перехода рН

Значение рТ

Окраска

рКHInd

в кислой среде

в щелочной среде

Тимоловый  голубой        (I-й переход)

1,2 – 2,8

2

красный

желтый

1,7

Метиловый оранжевый

3,1 - 4,4

4

красный

желтый

3,7

Метиловый красный

4,4 – 6,2

5

красный

желтый

5,1

Лакмус

5,0 – 8,0

7

красный

синий

-

Феноловый красный

6,4 – 8,0

7

желтый

красный

8,0

Тимоловый  голубой       (2-й переход)

8,0 – 9,6

8

желтый

голубой

9,2

Фенолфталеин

8,0 – 10,0

9

бесцветный

розово-малиновый

9,2

Ализариновый желтый

10,0 – 12,0

11

желтый

сиреневый

10,7

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
123 Kb
Скачали:
0