Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

31
ванию гидратированных ионов: катиона H
+
·nH
2
O и аниона
A
-
·mH
2
O, где гидратные числа n и m не могут быть опреде-
лены однозначно (как отмечалось несколько ранее).
Для расчета можно составить систему четырех урав-
нений с четырьмя неизвестными.
1.Уравнение, основанное на применении закона дейст-
вующих масс к диссоциации слабой кислоты [реакция
(2.1)]:
(С
Н
+
)⋅(С
А
-)/С
НА
= К
а
(2.4)
где К
а
- константа кислотности слабой кислоты НА.
2.Выражение для ионного произведения воды в соответ-
ствии с реакцией (2.2):
(С
Н
+
)⋅(С
ОН
_
) = К
W
, (2.5)
где К
W
- константа автопротолиза (автоионизации), или
ионное произведение воды.
3. Уравнение, полученное исходя из того, что в водных
растворах протоны не могут находиться в свободном со-
стоянии и число гидратированных протонов, отданное од-
ноосновными кислотами, равно количеству гидратирован-
ных протонов, принятых однокислотными основаниями.
Другими словами, суммарные концентрации всех образо-
вавшихся одноосновных кислот и однокислотных основа-
ний этой системы равны между собой. Это отражено в пра-
вой части реакции (2.3), откуда следует
С
Н
+
= С
ОН
_
+ С
А
-
(2.6)
4. Уравнение, основанное на применении закона сохра-
нения масс (материального баланса) к кислоте или основа-
нию соответственно:
С
0
= С
НА
+ С
А
-
(2.7)
где С
0
- общая концентрация кислоты (или основания).
Общая концентрация постоянна при постоянном объеме
раствора, это условие обычно хорошо соответствует прак-
тике (например, при титровании).
Концентрацию С
0
можно представить так же, как ко-
32
личество чистой кислоты (или основания) в молях, делен-
ное на конечный объем раствора. Сочетанием уравнений
(2.4)-(2.7) получим:
(С
Н
+
)⋅(С
А
-)/( С
0
− С
А
-
) =
= (С
Н
+
)⋅( С
Н
+
−С
ОН
_
)/[C
0
− (С
Н
+
− С
ОН
_
)] =
= (С
Н
+
)⋅(С
Н
+
− К
W
/С
Н
+
)/[C
0
−(С
Н
+
−К
W
/С
Н
+
)] = К
а
(2.8)
(С
Н
+
)
3
+К
а
⋅(С
Н
+
)
2
− (К
w
− К
a
С
0
)⋅С
Н
+
− К
w
⋅К
a
= 0 (2.9)
Рис.2.1. Диаграмма рН - С (С - общая концентра-
ция) для одноосновных кислот (нижняя часть) и одно-
кислотных оснований (верхняя часть рисунка). 
                            31                                                           32


ванию гидратированных ионов: катиона H+·nH2O и аниона        личество чистой кислоты (или основания) в молях, делен-
A-·mH2O, где гидратные числа n и m не могут быть опреде-     ное на конечный объем раствора. Сочетанием уравнений
лены однозначно (как отмечалось несколько ранее).            (2.4)-(2.7) получим:
      Для расчета можно составить систему четырех урав-                         (СН+ )⋅(СА-)/( С0 − СА-) =
нений с четырьмя неизвестными.                                         = (СН+ )⋅( СН+ −СОН_)/[C0 − (СН+ − СОН_)] =
    1.Уравнение, основанное на применении закона дейст-              = (СН+)⋅(СН+− КW/СН+)/[C0−(СН+−КW/СН+)] = Ка (2.8)
вующих масс к диссоциации слабой кислоты [реакция                      (СН+)3+Ка⋅(СН+)2 − (Кw− КaС0)⋅СН+− Кw⋅Кa= 0 (2.9)
(2.1)]:
                 (СН+ )⋅(СА-)/СНА = Ка       (2.4)
где Ка - константа кислотности слабой кислоты НА.
   2.Выражение для ионного произведения воды в соответ-
ствии с реакцией (2.2):
                    (СН+ )⋅(СОН_) = КW ,      (2.5)
где КW - константа автопротолиза (автоионизации), или
ионное произведение воды.
     3. Уравнение, полученное исходя из того, что в водных
растворах протоны не могут находиться в свободном со-
стоянии и число гидратированных протонов, отданное од-
ноосновными кислотами, равно количеству гидратирован-
ных протонов, принятых однокислотными основаниями.
Другими словами, суммарные концентрации всех образо-
вавшихся одноосновных кислот и однокислотных основа-
ний этой системы равны между собой. Это отражено в пра-
вой части реакции (2.3), откуда следует
                   СН+ = СОН_ + СА-          (2.6)
   4. Уравнение, основанное на применении закона сохра-
нения масс (материального баланса) к кислоте или основа-
нию соответственно:
                     С0 = СНА + СА-          (2.7)
где С0 - общая концентрация кислоты (или основания).
Общая концентрация постоянна при постоянном объеме                Рис.2.1. Диаграмма рН - С (С - общая концентра-
раствора, это условие обычно хорошо соответствует прак-      ция) для одноосновных кислот (нижняя часть) и одно-
тике (например, при титровании).                             кислотных оснований (верхняя часть рисунка).
     Концентрацию С0 можно представить так же, как ко-

Страницы