Химические методы анализа. Танганов Б.Б. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

33
ского индикатора (например, мурексида), доводят объем
смеси до 100 мл и титруют стандартным 0.05н. раствором
комплексона III до изменения красной окраски раствора в
синюю.
Ж = 0.05⋅V⋅K⋅1000/V(H
2
O) = 50⋅V⋅K/ V(H
2
O),
где: Ж - жесткость воды, мг-экв/л; V - объем израсхо-
дованного раствора комплексона III, мл; К - поправочный
коэффициент 0.05 н. раствора комплексона III; V - объем
взятой для исследования воды, мл.
Например, для титрования взято 25 мл воды, израс-
ходовано 2.20 мл 0.05 н. раствора комплексона III. Поп-
равочный коэффициент (К) этого раствора равен 0.9600. То-
гда
Ж = 0.05⋅2.20⋅0.9600⋅1000/25 = 4.22 мг-экв/л.
I.4.7. Определение содержания
фосфорной кислоты
Титрование многоосновных кислот, например орто-
фосфорной, Н
3
РО
4
, как было показано ранее (п. II.4.2, рис.
2.13 - “Химические методы анализа” - Теория химичес-
ких методов анализа. Изд. ВСГТУ, Улан-Удэ, 2000 г.],
отличается некоторыми особенностями.
Определение основано на титровании стандартным рас-
твором гидроксида натрия. Первая константа диссоциации
Н
3
РО
4
достаточно большая (К
1
= 1,1⋅10
-2
; рК
1
= 1,96), по-
этому фосфорную кислоту можно титровать в присутствии
метилового оранжевого:
Н
3
РО
4
+ NaOH → NaH
2
PO
4
+ H
2
O;
Н
3
РО
4
+ OH
-
→ H
2
PO
4
-
+ H
2
O.
Эквивалентная масса фосфорной кислоты в этом слу-
чае равен ее молекулярной массе
Э(Н
3
РО
4
) = М(Н
3
РО
4
)/1 = 97.9953.
Вторая константа диссоциации Н
3
РО
4
мала, она в 100
раз меньше константы диссоциации уксусной кислоты (К
2
=
2,0⋅10
-7
; рК
2
= 6,7). Поэтому фосфорную кислоту как двух-
34
основную кислоту можно титровать в присутствии фенол-
фталеина:
NaH
2
PO
4
+ 2NaOH → Na
2
HPO
4
+ H
2
O;
H
2
PO
4
-
+ 2OH
-
→ HPO
4
2-
+ H
2
O;
В этом случае эквивалент фосфорной кислоты равен
половине ее молекулярного веса
Э(Н
2
РО
4
-
) = М(Н
3
РО
4
)/2 = 97.9953/2 = 48.99.
Третья константа диссоциации Н
3
РО
4
очень мала (К
3
=
3,6⋅10
-13
; рК = 12,44). Поэтому оказывается невозможным
оттитровать в водном растворе Н
3
РО
4
как трехосновную ки-
слоту, согласно уравнению
НРО
4
2-
+ OH
-
→ РО
4
3-
+ H
2
O.
Течению этой реакции слева направо мешает гидролиз
Nа
3
РО
4
- соли, образованной катионом сильного основания
и анионом очень слабой кислоты. Гидролиз обусловливает-
ся взаимодействием РО
4
3-
с ионами водорода. Если ионы
РО
4
3-
осадить в виде какой-либо малорастворимой соли [на-
пример, Са
3
(РО
4
)
2
], то тогда оказывается возможным оттит-
ровать Н
3
РО
4
как трехосновную кислоту:
1)Н
3
РО
4
+ OH
−
→ Н
2
РО
4
−
+ H
2
O (метиловый оранжевый)
2)Н
2
РО
4
-
+ OH
-
→ HPO
4
2-
+ H
2
O (фенолфталеин)
3) 2НРО
4
2-
+ 3Са
2+
+ 2ОH
-
→ ↓Са
3
(РО
4
)
2
+ 2Н
2
О (в при-
сутствии СаСl
2
, фенолфталеин).
В этом случае эквивалент Н
3
РО
4
равен ее молекулярному
весу, деленному на 3:
Э(Н
3
РО
4
) = М(Н
3
РО
4
)/3 = 97.9953/3 = 32.66.
Методика определения. Полученный для анализа в
мерной колбе контрольный раствор фосфорной кислоты до-
водят до метки дистиллированной водой и тщательно пере-
мешивают, отбирают аликвотную часть (V
пип
), приливают
1-2 капли индикатора метилового оранжевого и титруют
стандартным раствором гидроксида натрия до изменения
окраски раствора от оранжевого до желтого цвета (при этом
вблизи точки эквивалентности титрант приливают медлен-
                            33                                                           34


ского индикатора (например, мурексида), доводят объем         основную кислоту можно титровать в присутствии фенол-
смеси до 100 мл и титруют стандартным 0.05н. раствором        фталеина:
комплексона III до изменения красной окраски раствора в                  NaH2PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + H2O;
синюю.                                                                      H2PO4- + 2OH- → HPO42- + H2O;
        Ж = 0.05⋅V⋅K⋅1000/V(H2O) = 50⋅V⋅K/ V(H2O),                  В этом случае эквивалент фосфорной кислоты равен
      где: Ж - жесткость воды, мг-экв/л; V - объем израсхо-   половине ее молекулярного веса
дованного раствора комплексона III, мл; К - поправочный              Э(Н2РО4-) = М(Н3РО4)/2 = 97.9953/2 = 48.99.
коэффициент 0.05 н. раствора комплексона III; V - объем             Третья константа диссоциации Н3РО4 очень мала (К3 =
взятой для исследования воды, мл.                             3,6⋅10-13; рК = 12,44). Поэтому оказывается невозможным
   Например, для титрования взято 25 мл воды, израс-          оттитровать в водном растворе Н3РО4 как трехосновную ки-
ходовано 2.20 мл 0.05 н. раствора комплексона III. Поп-       слоту, согласно уравнению
равочный коэффициент (К) этого раствора равен 0.9600. То-                   НРО42- + OH- → РО43- + H2O.
гда                                                                 Течению этой реакции слева направо мешает гидролиз
        Ж = 0.05⋅2.20⋅0.9600⋅1000/25 = 4.22 мг-экв/л.         Nа3РО4 - соли, образованной катионом сильного основания
               I.4.7. Определение содержания                  и анионом очень слабой кислоты. Гидролиз обусловливает-
                      фосфорной кислоты                       ся взаимодействием РО43- с ионами водорода. Если ионы
      Титрование многоосновных кислот, например орто-         РО43- осадить в виде какой-либо малорастворимой соли [на-
фосфорной, Н3РО4, как было показано ранее (п. II.4.2, рис.    пример, Са3(РО4)2], то тогда оказывается возможным оттит-
2.13 - “Химические методы анализа” - Теория химичес-          ровать Н3РО4 как трехосновную кислоту:
ких методов анализа. Изд. ВСГТУ, Улан-Удэ, 2000 г.],          1)Н3РО4 + OH− → Н2РО4− + H2O (метиловый оранжевый)
отличается некоторыми особенностями.                          2)Н2РО4- + OH- → HPO42- + H2O (фенолфталеин)
    Определение основано на титровании стандартным рас-       3) 2НРО42- + 3Са2+ + 2ОH- → ↓Са3(РО4)2 + 2Н2О (в при-
твором гидроксида натрия. Первая константа диссоциации                                 сутствии СаСl2, фенолфталеин).
Н3РО4 достаточно большая (К1 = 1,1⋅10-2; рК1 = 1,96), по-     В этом случае эквивалент Н3РО4 равен ее молекулярному
этому фосфорную кислоту можно титровать в присутствии         весу, деленному на 3:
метилового оранжевого:                                                   Э(Н3РО4) = М(Н3РО4)/3 = 97.9953/3 = 32.66.
           Н3РО4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O;                            Методика определения. Полученный для анализа в
               Н3РО4 + OH- → H2PO4- + H2O.                    мерной колбе контрольный раствор фосфорной кислоты до-
      Эквивалентная масса фосфорной кислоты в этом слу-       водят до метки дистиллированной водой и тщательно пере-
чае равен ее молекулярной массе                               мешивают, отбирают аликвотную часть (Vпип), приливают
            Э(Н3РО4) = М(Н3РО4)/1 = 97.9953.                  1-2 капли индикатора метилового оранжевого и титруют
      Вторая константа диссоциации Н3РО4 мала, она в 100      стандартным раствором гидроксида натрия до изменения
раз меньше константы диссоциации уксусной кислоты (К2 =       окраски раствора от оранжевого до желтого цвета (при этом
2,0⋅10-7; рК2 = 6,7). Поэтому фосфорную кислоту как двух-     вблизи точки эквивалентности титрант приливают медлен-

Страницы