Химические методы анализа - 64 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

127
щих концентраций можно взять из диаграммы, так что ошибку легко
рассчитать.
Рис.3.17. Диаграмма для расчета систематической относительной индика-
торной ошибки при титровании 0.1 н. раствора сильной кислоты 0.1 н. рас-
твором сильного основания в присутствии индикаторов: 1 - 2,4-
динитрофенол (интервал перехода окраски 2.0 < рН < 4.7); 2 - метиловый
красный (4.4 < рН < 6.2); 3-бромтимоловый синий (6.0 < рН < 7.6); 4 - фенол-
фталеин (8.0 < рН < 10.1)
Из рис.3.17 видно, что наиболее точные результаты получают
при титровании в присутствии индикатора, рТ которого близок к точке
нейтральности (рН = 7). Кроме того, ясно, что точность определения
зависит от окраски, приобретаемой индикатором в результате титрова-
ния. Например, при титровании с метиловым красным до получения
чистой желто-оранжевой окраски, т.е. до рН = 6, индикаторная ошибка
уменьшается до ~0.001% по сравнению с ошибкой 0.04%, получаемой
при титровании до рН = 4.5 (штриховая линия на рис.3.17).
Из рис.3.17 можно также сделать вывод, что точность титрова-
ния уменьшается с уменьшением концентрации кислоты, так как при
этом линия С
э
смещается вниз, подъем становится короче и ошибка
F
отн
больше.
Для слабых кислот действительно уравнение (3.54): вблизи точ-
ки эквивалентности при рН > 7, т.е. при титровании до точки эквива-
лентности, С
HAn
>> С
H
+
и С
HAn
>> С
OH
-
, так что в этом случае F
отн
= -
С
HAn
/С
эк
. Отсюда индикаторную ошибку рассчитывают, как было пока-
зано выше.
Из рис.3.18 видно, что точность титрования слабых кислот зна-
чительно меньше, чем сильных кислот, и что она уменьшается с пони-
жением силы кислоты: чем слабее кислота, тем больше значение рК
a
сдвигается вправо, тем короче подъем и тем больше индикаторная
ошибка.
128
Рис.3.18. Диаграмма для расчета систематической относительной индика-
торной ошибки при титровании 0.1 н. уксусной кислоты 0.1 н. раствором
сильного основания в присутствии различных индикаторов.1 - бромтимоловый
синий (интервал перехода окраски 6.0 < рН < 7.6); 2 - фенолфталеин (8.0 < рН
< 10.7); 3 - тимолфталеин (9.3 < рН < 10.6)
Вопросы для самоконтроля:
1. На основании каких законов выведено уравнение, связывающее С
0
,
рН и рК титруемых кислот или оснований?
2. Каким образом, пользуясь рис.3.1, можно определить рН раствора
кислоты или основания при заданной концентрации?
3. Что такое сопряженная кислота или основание?
4. В каких случаях пользуются диаграммой Флада?
5. В чем преимущества логарифмических рНдиаграмм?
6. Можно ли, пользуясь логарифмической рНдиаграммой, оценить
равновесные концентрации [OH
], [HAn], [An
]? Каким образом?
7. Опишите характерные точки на логарифмической рНдиаграмме (Р
1
,
Р
2
, Р
3
, Р
4
, Р
5
, Р
6
).
8. Каковы уравнения для расчета рН при титровании сильной кислоты
сильным основанием в начале титрования, в процессе титрования (до
т.э., в т.э. и после т.э.)?
9. Каковы уравнения для расчета рН при титровании слабой кислоты
сильным основанием в начале титрования, до т.э., в т.э. и после т.э.?
10. Почему кривые титрования слабых кислот сильным основанием
имеют рТ = рН >7?
11. Что такое показатель титрования?
12. Покажите "реперные" точки при конструировании кривой титрова-
ния муравьиной кислоты раствором гидроксида натрия с помощью
логарифмической диаграммы.
щих концентраций можно взять из диаграммы, так что ошибку легко
рассчитать.




                                                                               Рис.3.18. Диаграмма для расчета систематической относительной индика-
Рис.3.17. Диаграмма для расчета систематической относительной индика-          торной ошибки при титровании 0.1 н. уксусной кислоты 0.1 н. раствором
торной ошибки при титровании 0.1 н. раствора сильной кислоты 0.1 н. рас-       сильного основания в присутствии различных индикаторов.1 - бромтимоловый
твором сильного основания в присутствии индикаторов: 1 - 2,4-                  синий (интервал перехода окраски 6.0 < рН < 7.6); 2 - фенолфталеин (8.0 < рН
динитрофенол (интервал перехода окраски 2.0 < рН < 4.7); 2 - метиловый         < 10.7); 3 - тимолфталеин (9.3 < рН < 10.6)
красный (4.4 < рН < 6.2); 3-бромтимоловый синий (6.0 < рН < 7.6); 4 - фенол-
фталеин (8.0 < рН < 10.1)                                                                            Вопросы для самоконтроля:

       Из рис.3.17 видно, что наиболее точные результаты получают              1. На основании каких законов выведено уравнение, связывающее С0,
при титровании в присутствии индикатора, рТ которого близок к точке            рН и рК титруемых кислот или оснований?
нейтральности (рН = 7). Кроме того, ясно, что точность определения             2. Каким образом, пользуясь рис.3.1, можно определить рН раствора
зависит от окраски, приобретаемой индикатором в результате титрова-            кислоты или основания при заданной концентрации?
ния. Например, при титровании с метиловым красным до получения                 3. Что такое сопряженная кислота или основание?
чистой желто-оранжевой окраски, т.е. до рН = 6, индикаторная ошибка            4. В каких случаях пользуются диаграммой Флада?
уменьшается до ~0.001% по сравнению с ошибкой 0.04%, получаемой                5. В чем преимущества логарифмических рН−диаграмм?
при титровании до рН = 4.5 (штриховая линия на рис.3.17).                      6. Можно ли, пользуясь логарифмической рН−диаграммой, оценить
       Из рис.3.17 можно также сделать вывод, что точность титрова-            равновесные концентрации [OH−], [HAn], [An−]? Каким образом?
ния уменьшается с уменьшением концентрации кислоты, так как при                7. Опишите характерные точки на логарифмической рН−диаграмме (Р1,
этом линия Сэ смещается вниз, подъем становится короче и ошибка                Р2, Р3, Р4, Р5, Р6).
Fотн больше.                                                                   8. Каковы уравнения для расчета рН при титровании сильной кислоты
       Для слабых кислот действительно уравнение (3.54): вблизи точ-           сильным основанием в начале титрования, в процессе титрования (до
ки эквивалентности при рН > 7, т.е. при титровании до точки эквива-            т.э., в т.э. и после т.э.)?
лентности, СHAn>> СH+ и СHAn>> СOH-, так что в этом случае Fотн = -            9. Каковы уравнения для расчета рН при титровании слабой кислоты
СHAn/Сэк. Отсюда индикаторную ошибку рассчитывают, как было пока-              сильным основанием в начале титрования, до т.э., в т.э. и после т.э.?
зано выше.                                                                     10. Почему кривые титрования слабых кислот сильным основанием
      Из рис.3.18 видно, что точность титрования слабых кислот зна-            имеют рТ = рН >7?
чительно меньше, чем сильных кислот, и что она уменьшается с пони-             11. Что такое показатель титрования?
жением силы кислоты: чем слабее кислота, тем больше значение рКa               12. Покажите "реперные" точки при конструировании кривой титрова-
сдвигается вправо, тем короче подъем и тем больше индикаторная                 ния муравьиной кислоты раствором гидроксида натрия с помощью
ошибка.                                                                        логарифмической диаграммы.



                                    127                                                                            128