ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
123
рН = pK
HInd
- lg(С
0
/С'
Ind
-) (3.52)
Рис.3.14. Схема выбора индикаторов при титровании 0.1 н. растворов хлоро-
водородной и уксусной кислот 0.1 н. раствором сильного основания
В отличие от уравнения (3.44) сюда входит общая концентрация
индикатора. Поэтому при использовании одноцветных индикаторов
концентрация С
0
должна быть постоянной.
В то время как двухцветный индикатор начинает изменять свою
окраску при рН = рК
HInd
+1, первое изменение окраски одноцветного
индикатора происходит при рН<рК
HInd
, так как C'
Ind
- < С
0
.
III.4.2. Индикаторные ошибки
III.4.2.1. Систематическая индикаторная ошибка
Мы здесь не будем обсуждать появление разных типов индика-
торных ошибок (H
+
, OH
−
, KtOH, HАn), описанных во всех учебниках.
При кислотно-основном титровании значению рН в точке эквивалент-
ности, так называемому показателю титрования, не всегда соответству-
ет рН перехода окраски индикатора, выражаемого в виде показателя
константы диссоциации индикатора рК
HInd
. При этом возникает систе-
матическая индикаторная ошибка F, в большинстве случаев приводя-
щая к ошибкам в определении количества титруемого вещества. (Лю-
бой метод количественного определения будет приемлем при наи-
меньшей ошибке анализа). Ее определяют по разности между количе-
124
ством С (моль/дм
3
) титранта, добавляемого до перехода окраски инди-
катора, и количеством С
эк
титранта, необходимого для достижения
точки эквивалентности:
F = C - C
эк
При этом не учитывают увеличение объема титруемого раство-
ра. Способ нахождения относительной систематической индикаторной
ошибки F
отн
= F/С
эк
схематично представлен на рис.3.15.
Рис.3.15. Схема, иллюстрирующая относительную систематическую инди-
каторную ошибку F
отн
Видно, что относительная ошибка тем больше, чем больше раз-
ность между показателем индикатора и показателем титрования, и чем
менее резок подъем на кривой в области точки эквивалентности.
Для расчета абсолютной индикаторной ошибки выражают раз-
ность (С-С
эк
) через равновесные концентрации С
H
+
и С
OH
-
, существую-
щие при рН = рК
HInd
. При этом исходят из того положения, что на каж-
дой стадии кислотно-основного титрования количество образующегося
основания должно быть равно количеству образующейся кислоты, так
как в водных растворах не содержится свободных протонов. Далее, при
этом надо учесть, что вода реагирует как кислота или основание и что
добавляемое сильное основание ОН
-
полностью переходит в сопря-
женную с ним кислоту Н
2
О, вновь образовавшееся количество которой
можно выразить через количество добавленного основания.
Тогда
С + С
H
+
= С
OH
-
+ С
An
-
(3.53)
При введении общей концентрации С
0
слабой кислоты (С
0
= С
HAn
+
C
An
−
) в уравнении (3.52) получим
C - C
0
= F = (С
OH
-
- С
H
+
) - С
HAn
(3.54)
Уравнение (3.54) справедливо для титрования слабой кислоты сильным
основанием. Для оснований в уравнении (3.54) перед скобкой нужно
поставить знак «−», С
HAn
заменить равновесной концентрацией C
An
-
.
Значение концентраций С
OH
-
, С
H
+
и С
HAn
в точке перехода индикатора
рН = pKHInd - lg(С0/С'Ind-) (3.52) ством С (моль/дм3) титранта, добавляемого до перехода окраски инди-
катора, и количеством Сэк титранта, необходимого для достижения
точки эквивалентности:
F = C - Cэк
При этом не учитывают увеличение объема титруемого раство-
ра. Способ нахождения относительной систематической индикаторной
ошибки Fотн = F/Сэк схематично представлен на рис.3.15.
Рис.3.15. Схема, иллюстрирующая относительную систематическую инди-
Рис.3.14. Схема выбора индикаторов при титровании 0.1 н. растворов хлоро- каторную ошибку Fотн
водородной и уксусной кислот 0.1 н. раствором сильного основания
Видно, что относительная ошибка тем больше, чем больше раз-
В отличие от уравнения (3.44) сюда входит общая концентрация ность между показателем индикатора и показателем титрования, и чем
индикатора. Поэтому при использовании одноцветных индикаторов менее резок подъем на кривой в области точки эквивалентности.
концентрация С0 должна быть постоянной. Для расчета абсолютной индикаторной ошибки выражают раз-
В то время как двухцветный индикатор начинает изменять свою ность (С-Сэк) через равновесные концентрации СH+ и СOH-, существую-
окраску при рН = рКHInd+1, первое изменение окраски одноцветного щие при рН = рКHInd. При этом исходят из того положения, что на каж-
индикатора происходит при рН<рКHInd, так как C'Ind- < С0. дой стадии кислотно-основного титрования количество образующегося
основания должно быть равно количеству образующейся кислоты, так
III.4.2. Индикаторные ошибки как в водных растворах не содержится свободных протонов. Далее, при
этом надо учесть, что вода реагирует как кислота или основание и что
III.4.2.1. Систематическая индикаторная ошибка добавляемое сильное основание ОН- полностью переходит в сопря-
женную с ним кислоту Н2О, вновь образовавшееся количество которой
Мы здесь не будем обсуждать появление разных типов индика- можно выразить через количество добавленного основания.
торных ошибок (H+, OH−, KtOH, HАn), описанных во всех учебниках. Тогда
При кислотно-основном титровании значению рН в точке эквивалент- С + СH+ = СOH- + СAn- (3.53)
ности, так называемому показателю титрования, не всегда соответству- При введении общей концентрации С0 слабой кислоты (С0 = СHAn +
ет рН перехода окраски индикатора, выражаемого в виде показателя CAn−) в уравнении (3.52) получим
константы диссоциации индикатора рКHInd. При этом возникает систе- C - C0 = F = (СOH- - СH+) - СHAn (3.54)
матическая индикаторная ошибка F, в большинстве случаев приводя- Уравнение (3.54) справедливо для титрования слабой кислоты сильным
щая к ошибкам в определении количества титруемого вещества. (Лю- основанием. Для оснований в уравнении (3.54) перед скобкой нужно
бой метод количественного определения будет приемлем при наи- поставить знак «−», СHAn заменить равновесной концентрацией CAn-.
меньшей ошибке анализа). Ее определяют по разности между количе- Значение концентраций СOH-, СH+ и СHAn в точке перехода индикатора
123 124
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- …
- следующая ›
- последняя »
