Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

65
ти значений рН сравнительно мало чувствительна к измене-
ниям рН в точке перехода индикатора (вертикальный уча-
сток кривой).
В случае очень слабых кислот (рК
a
= 7) кривая пересе-
кает ось (штриховая линия) под большим углом, что указы-
вает на возникновение большой ошибки при небольшом
изменении рН.
Точность титрования кислоты при определении ко-
нечной точки титрования с помощью индикатора быстро
уменьшается с изменением силы кислот.
Титрование сильных кислот. Для случая титрования
сильных кислот уравнение (2.48) можно упростить, по-
скольку при этом в растворе не существует недиссоцииро-
ванных молекул кислоты НАn, т.е. С
HAn
= 0:
F ≈ C
OH
-
- С
H
+
(2.50)
F
отн
≈ (C
OH
-
- С
H
+
)/С
э
(2.51)
При титровании 0.1н раствора сильной кислоты сильным
основанием в присутствии индикатора метилового оранже-
вого (рК
HInd
= 3.8) по уравнению (2.51) получаем cистема-
тическую индикаторную ошибку:
F
отн
≈(10
-10.2
−10
-3.8
)/10
-1
≈-10
-3.8
/10
-1
=10
-2.8
= -1.6⋅10
-3
=-0.16%.
При титровании с фенолфталеином (рК
HInd
= 8.2) отно-
сительная систематическая ошибка равна
F
отн
≈ (10
-5.8
-10
-8.2
)/10
-1
≈ 10
-4.8
= +0.002%.
При выборе индикатора для титрования с заданной
точностью ориентируются на уравнение (2.51).
Пример. Нужно определить, в какой области значе-
ний рН должен находиться интервал перехода окраски ин-
дикатора при титровании 0.01н раствора основания с
точностью 0.1%.
Если уравнение (2.51) переписать применительно к ос-
нованию и преобразовать, то получим
−(C
OH
-
− C
H
+
) = C
э
⋅F
отн
= 10
-2
⋅10
-3
= 10
-5
моль/дм
3
.
66
Это соотношение действительно, если С
H
+
≈10
-5
моль/дм
3
, тогда С
OH
-
=10
-9
моль/дм
3
(и этой величиной по
сравнению с С
H
+
можно пренебречь), а также при С
OH
-
≈10
-5
моль/дм
3
(в этом случае С
H
+
≈ 10
-9
моль/дм
3
и этой величи-
ной по сравнению с С
OH
-
можно пренебречь).
Таким образом, для проведения указанного титрования
нужно выбрать индикатор, показатель которого находится в
интервале рН = 5 ÷9.
Рис.2.17. Диаграмма для расчета систематической
относительной индикаторной ошибки при титровании
0.1 н. раствора сильной кислоты 0.1 н. раствором силь-
ного 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 - фенолфталеин
(8.0 < рН < 10.1).
II.4.1.2. Определение систематической
индикаторной ошибки из диаграммы lgC-pH
Систематическую индикаторную ошибку можно опре-
делить, нанося на диаграмму lgC-pH титруемой кислоты
значение интервала перехода окраски соответствующего 
                                65                                                                66


ти значений рН сравнительно мало чувствительна к измене-                   Это соотношение действительно, если СH+≈10-5
ниям рН в точке перехода индикатора (вертикальный уча-                моль/дм3, тогда СOH- =10-9 моль/дм3 (и этой величиной по
сток кривой).                                                         сравнению с СH+ можно пренебречь), а также при СOH- ≈10-5
      В случае очень слабых кислот (рКa = 7) кривая пересе-           моль/дм3 (в этом случае СH+ ≈ 10-9 моль/дм3 и этой величи-
кает ось (штриховая линия) под большим углом, что указы-              ной по сравнению с СOH- можно пренебречь).
вает на возникновение большой ошибки при небольшом                         Таким образом, для проведения указанного титрования
изменении рН.                                                         нужно выбрать индикатор, показатель которого находится в
       Точность титрования кислоты при определении ко-                интервале рН = 5 ÷9.
нечной точки титрования с помощью индикатора быстро
уменьшается с изменением силы кислот.
Титрование сильных кислот. Для случая титрования
сильных кислот уравнение (2.48) можно упростить, по-
скольку при этом в растворе не существует недиссоцииро-
ванных молекул кислоты НАn, т.е. СHAn = 0:
                        F ≈ COH- - СH+                     (2.50)
                    Fотн ≈ (COH- - СH+)/Сэ                (2.51)
При титровании 0.1н раствора сильной кислоты сильным
основанием в присутствии индикатора метилового оранже-
вого (рКHInd = 3.8) по уравнению (2.51) получаем cистема-
тическую индикаторную ошибку:
Fотн ≈(10-10.2−10-3.8)/10-1≈-10-3.8/10-1=10-2.8 = -1.6⋅10-3=-0.16%.
      При титровании с фенолфталеином (рКHInd = 8.2) отно-                  Рис.2.17. Диаграмма для расчета систематической
сительная систематическая ошибка равна                                относительной индикаторной ошибки при титровании
             Fотн ≈ (10-5.8-10-8.2)/10-1 ≈ 10-4.8 = +0.002%.          0.1 н. раствора сильной кислоты 0.1 н. раствором силь-
      При выборе индикатора для титрования с заданной                 ного основания в присутствии индикаторов: 1 - 2,4-
точностью ориентируются на уравнение (2.51).                          динитрофенол (интервал перехода окраски 2.0 < рН <
      Пример. Нужно определить, в какой области значе-                4.7); 2 - метиловый красный (4.4 < рН < 6.2); 3-
ний рН должен находиться интервал перехода окраски ин-                бромтимоловый синий (6.0 < рН < 7.6); 4 - фенолфталеин
дикатора при титровании 0.01н раствора основания с                    (8.0 < рН < 10.1).
точностью 0.1%.
    Если уравнение (2.51) переписать применительно к ос-                        II.4.1.2. Определение систематической
нованию и преобразовать, то получим                                          индикаторной ошибки из диаграммы lgC-pH
                                                                           Систематическую индикаторную ошибку можно опре-
       −(COH- − CH+) = Cэ⋅Fотн = 10-2⋅10-3 = 10-5 моль/дм3.
                                                                      делить, нанося на диаграмму lgC-pH титруемой кислоты
                                                                      значение интервала перехода окраски соответствующего

Страницы