Потенциометрическое титрование ионитов. Славинская Г.В - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

7
При ионизации функциональных групп анионита протекает процесс в
соответствии с реакцией:
−+
+↔ HORHOR
В равновесном состоянии константа ионизации равна
][
]][[
HOR
HOR
K
b
−+
=
.
Логарифмирование и изменение знаков на противоположные приводит к
выражению :
]lg[]lg[]lg[lg HORHORK
b
+−−=−
−+
Так как ;lg
bb
pKK
=
−
pOHHO =−
−
]lg[
, то
][
][
lg]lg[]lg[
+
+
+=++−=
R
HOR
pOHHORpOHRpK
b
(2)
В начальный момент времени, когда в ионите содержатся только ОН
-
-
группы , их количество равно 1, то есть ][ HOR =1. В воде в присутствии Н
+
-
ионов происходит ионизация функциональных групп анионита, при этом доля
неионизированной формы ][ HOR снижается , а доля ионизированной - ][
+
R -
увеличивается .
Количество ионизированных функциональных групп обусловлено
степенью их ионизации: ][
+
R = α . Тогда доля неионизированной части групп
][ HOR в ионите равна ( 1-α). Подставив эти значения в уравнение (2),
получаем :
α
α
−
+=
1
lgpOHpK
b
или
α
α
−
+−=
1
lg14 pHpK
b
(3)
или
α
α
−
+−=
1
lg14
b
pKpH
. По этому уравнению можно рассчитывать рН
раствора при разной степени ионизации функциональных групп анионита.
2.1.1. Константа ионизации ионитов .
Кислотно- основные свойства количественно характеризуются константой
ионизации (К) или показателем кислотности (основности) рК . Практическое
значение величины рК заключается в том , что с ее помощью можно рассчитать
степень ионизации α при любых значениях рН раствора или наоборот.
Наиболее полную качественную оценку функциональных групп ионитов
можно получить методом потенциометрического титрования . Кривые
потенциометрического титрования дают характеристику реакционной
способности ионита, позволяют рассчитать обменную емкость при заданном
значении рН среды .
Обычный метод определения рК для мономерных кислот и оснований
состоит в установлении зависимости между степенью их ионизации и 
                                                 7


     При иониз ации ф ункциональны х групп а н ион ита протекает процесс в
соответствии с реакцией:
                                          RO H ↔ R + + O H −
                                                                                         [ R + ][O H − ]
      В равновесном состоянии константа иониз ации равна K b =                                           .
                                                                                            [R O H ]
Логариф м ирование и из м енение з наков на противополож ны е приводит к
вы раж ению :
                          − lg K b = − lg[ R + ] − lg[O H − ] + lg[ R O H ]

       Т ак как − lg K b = pK b ; − lg[O H − ] = pOH , то
                                                                              [R O H ]
                       pK b = − lg[ R + ] + pOH + lg[ R O H ] = pOH + lg                            (2)
                                                                               [R + ]
        В нач альны й м ом ент врем ени, когда в ионите содерж атся только О Н- -
группы , их колич ество равно 1, то есть[ R O H ] =1. В воде в присутствии Н+ -
ионов происходит иониз ация ф ункциональны х групп анионита, при этом доля
неиониз ированной ф орм ы [ R O H ] сниж ается, а доля иониз ированной - [ R + ] -
увелич ивается.
        К олич ество иониз ированны х ф ункциональны х групп об условлено
степенью их иониз ации: [ R + ] =α. Т огда доля неиониз ированной ч асти групп
[ R O H ] в ионите равна (1-α). Подставив эти з нач ения в уравнение (2),
                              1−α
получ аем : pK b = pOH + lg       или
                               α
                                                        1−α
                                 pK b = 14 − pH + lg                                                 (3)
                                                         α
                                1−α
      или pH = 14 − pK b + lg       . По этом у уравнению               м ож но рассч иты ватьрН
                                 α
растворапри раз ной степени иониз ации ф ункциональны х групп анионита.


                              2.1.1. К онстанта иониз ации ионитов.

       К ислотно-основны е свойстваколич ественно характериз ую тся константой
иониз ации (К ) или показ ателем кислотности (основности) рК . Практич еское
з нач ение велич ины рК з аклю ч ается в том , ч то с ее пом ощ ью м ож но рассч итать
степеньиониз ации α при лю б ы х з нач ениях рН раствораили наоб орот.
       Н аиб олее полную кач ественную оценку ф ункциональны х групп ионитов
м ож но получ ить м етодом потенциом етрич еского титрования. К ривы е
потенциом етрич еского титрования даю т характеристику реакционной
способ ности ионита, поз воляю т рассч итатьоб м енную ем костьпри з аданном
з нач ении рН среды .
       О б ы ч ны й м етод определения рК для м оном ерны х кислот и оснований
состоитв установлении з ависим ости м еж ду степенью их иониз ации и

Страницы