Тетриметрия (стр. 2 из 2)

Состав раствора: 0,1 мл. 0,1 м С₆Н₅СООН

99,9 мл. 0,1 м С₆Н₅СООNa

По формуле С₁V₁=C₂V₂ получим:

Вывод формул для вычисления рН в точке эквивалентности. В растворе присутствует соль С₆Н₅СООNa, которая частично гидролизирована по уравнению:

Применяя к этой обратимой реакции закон действия масс, напишем:

Концентрацию воды можно считать практически постоянной:

Произведение К[H₂O] представляет собой также постоянную величину, называемую константой гидролиза. Из выражения:

получим:

Подставив полученную величину [OH^-] в уравнение К_гидр, получим:

Но дробь [C₆H₅COOH]/[C₆H₅COO^-][H⁺] представляет собой величину, обратную К_кисл ; она равна 1/К_кисл. Следовательно, можно написать:

и

Согласно ионному уравнению реакции, при гидролизе на каждый образующийся ион OH^- в растворе появляется одна молекула С₆Н₅СООН, откуда:

В то же время, поскольку диссоциация С₆Н₅СООН дает мало ионов С₆Н₅СОО^- , можно принять, что:

Учитывая это, получим:

и

Логарифмируя и меняя у логарифмов знаки на обратные, находим:

и

Но рН=14-рОН. Отсюда окончательно находим формулу для вычисления величины рН в точке эквивалентности:

Расчет для точки, когда прибавлена титранта 100,0 мл. 0,1 м NaОН:

Состав раствора: 0 мл. 0,1 м С₆Н₅СООН

100,0 мл. 0,1 м С₆Н₅СООNa

Вычисления рН для тех моментов титрования, когда к раствору прибавлен избыток NaOH.

Расчет для точки, когда прибавлена титранта 100,1 мл. 0,1 м NaОН:

Состав раствора: 0,1 мл. 0,1 м NaOH

100,0 мл. 0,1 м С₆Н₅СООNa

т.к. NaOH – сильная щелочь, то [OH^-]=C(NaOH).

C₁V₁=C₂V₂

Расчет для точки, когда прибавлена титранта 110,0 мл. 0,1 м NaОН:

Состав раствора: 10 мл. 0,1 м NaOH

100,0 мл. 0,1 м С₆Н₅СООNa

C₁V₁=C₂V₂

Таблица

Расчет кривой титрования.

На основании полученных данных строим кривую титрования.

Кривая титрования

При титровании бензойной кислоты, из индикаторов может быть применен только фенолфталеин, т.к. константа диссоциации его равна 10^-9, область перехода должна лежать между рН=8 и рН=10, что и наблюдается в действительности. При этом вплоть до рН=8 будет наблюдаться окраска кислотной формы индикатора, т.е. раствор будет бесцветным, а начиная рН=10 – окраска щелочной формы, т.е. красная.

Индикаторная ошибка титрования

Индикаторная ошибка титрования представляет собой ту погрешность, которая обусловлена несовпадением показателя титрования примененного индикатора с величиной рН в точке эквивалентности. Избыточное основание является сильным, оно обуславливает возникновение «гидроксильной ошибки».

Всего взято на титрование NV₁/100 ионов ОН^-. Заканчивается титрование при рН=рТ индикатора. Следовательно, по окончании титрования:

и в V₂ мл раствора содержится:

ионов ОН^-.

Отсюда NV₁/1000 – 100% и:

Следовательно ОН^- ошибка равна:

Применяя фенолфталеин, заканчивают титрование при рН=9, т.е. раствор бензойной кислоты будет несколько перетитрован.

Выводы

1. Точка эквивалентности находится в области рН>7, (рН=8,60).

2. Скачок рН на кривой титрования находится в области от рН=7,20 (при 0,1 мл избытка кислоты) до рН=10 (при 0,1 мл избытка щелочи).

3. При титровании бензойной кислоты гидроксидом натрия с фенолфталеином происходит легко уловимый переход окраски от бесцветной к розовой. Поэтому порядок титрования здесь не имеет такого значения, как при употреблении метилоранжа.

4. Чем слабее титруемая кислота, тем меньше скачок рН на кривой титрования. Слабая кислота создает малую концентрацию [H+].

5. На величину скачка влияет ряд факторов:

А. Константа равновесия реакции

Б. Температура

В. Концентрация веществ

Г. Ионная сила раствора

Использованная литература

1. Ю.Ю. Лурье, Справочник по аналитической химии.-М: химия, 1989.

2. В.Н. Алексеев, Количественный анализ. –М: химия, 1972

3. Н.Н. Ушакова, Е.Р. Николаева, С.А. Моросанова, Пособие по аналитической химии: Количественный анализ. –М: Изд.МГУ, 1981

4. А.К.Бабко, И.В. Пятницкий, Количественный анализ. –М: 1962

5. А.Т Пилипенко, И.В. Пятницкий, Аналитическая химия, т. 1,2 – М: химия, 1990

6. Ю.А. Золотов Основы аналитической химии. – М: Высшая школа, 2000