Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

35
непосредственно определить равновесные концентрации
кислоты и аниона (или основания и катиона). Но для оценки
кислотно-основного равновесия необходимо знать именно
эти величины. Такую возможность дают логарифмические
рН-диаграммы.
Для их построения на оси абсцисс откладывают значе-
ния рН, а на оси ординат значения десятичных логарифмов
концентраций. На рис.2.3 изображена логарифмическая
диаграмма, построенная для одноосновной бензойной ки-
слоты С
6
Н
5
СООН с константой диссоциации К
а
= 6.46⋅10
-5
(рК = 4.19) и общей концентрацией С = 10
-2
моль/дм
3
.
На примере диаграммы, изображенной на рис.2.3,
можно дать методику применения логарифмической диа-
граммы: общую концентрацию С
0
определяют в точке, в ко-
торой ветвь кривой НА (линия кислоты), параллельная оси
рН, или соответственно кривой А (линия основания) пере-
секает ось ординат, так что в этой точке пересечения lg C =
lg C
0
. Силу кислоты, характеризующуюся константой дис-
социации К
а
, определяют по уравнению рН = рК
а
, беря зна-
чение рН по параллельной ветви НА, начиная с которого
(при одном и том же масштабе по осям абсцисс и ординат)
линия кислоты отклоняется по углом 45
0
вниз направо, а
линия основания под таким же углом - вниз налево (точка
Р
3
). Получаемые при этом кривые асимптотически прибли-
жаются к гиперболам. В областях рН < рК
а
и рН > рК
а
кри-
вые практически совпадают с гиперболами, если они пере-
секаются в точке с абсциссой рК
а
и ординатой lg C
0
-
0.301.При этом рН ≈ рК
а
. В противном случае рН будет за-
висеть от концентрации кислоты и аниона.
Вершины углов диаграммы связаны двумя диагоналя-
ми, описываемыми уравнениями lgC
Н
+
= - рН или lgC
ОН
-
=
рН - рК
w
. Они всегда пересекаются в точке нейтральности
рН = 7 (независимо от величины С
0
и К
а
).
36
Рис.2.3. Логарифмическая рН-диаграмма бензойной
кислоты. К = 6.46·10
-5
моль/л; рК = 4.19; С = 0.01 моль/л;
рН относится к раствору эквимолярной смеси бензой-
ной кислоты с бензоатом натрия.
Логарифмическая диаграмма дает значения равновес-
ных концентраций всех компонентов кислотно-основной
системы в зависимости от рН.
Пример. Для точки Р
2
при рН
1
получаются следую-
щие концентрации: С
А
-
= 10
-3.1
моль/дм
3
= С
Н
+
; С
НА
= 10
-2
моль/дм
3
; С
ОН
-
= 10
-10.9
моль/дм
3
. В кислой среде преобла-
дают недиссоциированные молекулы кислот. В соответст-
                            35                                                            36


непосредственно определить равновесные концентрации
кислоты и аниона (или основания и катиона). Но для оценки
кислотно-основного равновесия необходимо знать именно
эти величины. Такую возможность дают логарифмические
рН-диаграммы.
     Для их построения на оси абсцисс откладывают значе-
ния рН, а на оси ординат значения десятичных логарифмов
концентраций. На рис.2.3 изображена логарифмическая
диаграмма, построенная для одноосновной бензойной ки-
слоты С6Н5СООН с константой диссоциации Ка = 6.46⋅10-5
(рК = 4.19) и общей концентрацией С = 10-2 моль/дм3.
      На примере диаграммы, изображенной на рис.2.3,
можно дать методику применения логарифмической диа-
граммы: общую концентрацию С0 определяют в точке, в ко-
торой ветвь кривой НА (линия кислоты), параллельная оси
рН, или соответственно кривой А (линия основания) пере-
секает ось ординат, так что в этой точке пересечения lg C =
lg C0. Силу кислоты, характеризующуюся константой дис-
социации Ка, определяют по уравнению рН = рКа, беря зна-
чение рН по параллельной ветви НА, начиная с которого
(при одном и том же масштабе по осям абсцисс и ординат)
линия кислоты отклоняется по углом 450 вниз направо, а
линия основания под таким же углом - вниз налево (точка            Рис.2.3. Логарифмическая рН-диаграмма бензойной
Р3). Получаемые при этом кривые асимптотически прибли-        кислоты. К = 6.46·10-5 моль/л; рК = 4.19; С = 0.01 моль/л;
жаются к гиперболам. В областях рН < рКа и рН > рКа кри-      рН относится к раствору эквимолярной смеси бензой-
вые практически совпадают с гиперболами, если они пере-       ной кислоты с бензоатом натрия.
секаются в точке с абсциссой рКа и ординатой lg C0 -
0.301.При этом рН ≈ рКа. В противном случае рН будет за-           Логарифмическая диаграмма дает значения равновес-
висеть от концентрации кислоты и аниона.                      ных концентраций всех компонентов кислотно-основной
     Вершины углов диаграммы связаны двумя диагоналя-         системы в зависимости от рН.
ми, описываемыми уравнениями lgCН+ = - рН или lgCОН- =            Пример. Для точки Р2 при рН1 получаются следую-
рН - рКw. Они всегда пересекаются в точке нейтральности       щие концентрации: СА- = 10-3.1 моль/дм3 = СН+; СНА = 10-2
рН = 7 (независимо от величины С0 и Ка).                      моль/дм3; СОН- = 10-10.9 моль/дм3. В кислой среде преобла-
                                                              дают недиссоциированные молекулы кислот. В соответст-

Страницы