Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 34 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

67
индикатора. На рис.2.17 приведена логарифмическая диа-
грамма 0.1н раствора сильной кислоты и интервалы перехо-
да окраски некоторых индикаторов с допущением, что тит-
рование проводят до первого изменения окраски. При этом
отрезок прямой, соответствующий интервалу перехода ок-
раски индикатора, левым концом касается прямых Н
+
и ОН
-
,
соответственно. По уравнению (2.51) из диаграммы, приве-
денной на рис.2.17, можно рассчитать систематическую от-
носительную индикаторную ошибку при титровании силь-
ных кислот. В кислотной области С
OH
-
<< С
H
+
, а в щелочной
области С
OH
-
>> С
H
+
, поэтому F
отн
-С
H
+
/С
э
или F
отн
-С
OH
-
/С
э
. Значение общих концентраций можно взять из диа-
граммы, так что ошибку легко рассчитать.
Как видно из рис.2.17, наиболее точные результаты
получают при титровании в присутствии индикатора, ин-
тервал перехода окраски которого близок к точке нейтраль-
ности (рН = 7). Кроме того, ясно, что точность определения
зависит от окраски, приобретаемой индикатором в резуль-
тате титрования. 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.2.17).
Из рис.2.17 можно также сделать вывод, что точность
титрования уменьшается с уменьшением концентрации ки-
слоты, так как при этом линия С
э
смещается вниз, подъем
становится короче и ошибка F
отн
больше.
Для слабых кислот действительно уравнение (2.48):
вблизи точки эквивалентности при рН > 7, т.е. при титрова-
нии до точки эквивалентности, С
HAn
>> С
H
+
и С
HAn
>> С
OH
-
,
так что в этом случае F
отн
= С
HAn
/С
э
. Отсюда индикатор-
ную ошибку рассчитывают, как было показано выше.
Из рис.2.18 видно, что точность титрования слабых
кислот значительно меньше, чем сильных кислот, и что она
68
уменьшается с понижением силы кислоты: чем слабее ки-
слота, тем больше значение рК
a
сдвигается вправо, тем ко-
роче подъем и тем больше индикаторная ошибка.
Рис.2.18. Диаграмма для расчета систематической
относительной индикаторной ошибки при титровании
0.1 н. уксусной кислоты 0.1 н. раствором сильного осно-
вания в присутствии различных индикаторов.1 - бром-
тимоловый синий (интервал перехода окраски 6.0 < рН <
7.6); 2 - фенолфталеин (8.0 < рН < 10.7); 3 - тимол-
фталеин (9.3 < рН < 10.6).
                            67                                                          68


индикатора. На рис.2.17 приведена логарифмическая диа-       уменьшается с понижением силы кислоты: чем слабее ки-
грамма 0.1н раствора сильной кислоты и интервалы перехо-     слота, тем больше значение рКa сдвигается вправо, тем ко-
да окраски некоторых индикаторов с допущением, что тит-      роче подъем и тем больше индикаторная ошибка.
рование проводят до первого изменения окраски. При этом
отрезок прямой, соответствующий интервалу перехода ок-
раски индикатора, левым концом касается прямых Н+ и ОН-,
соответственно. По уравнению (2.51) из диаграммы, приве-
денной на рис.2.17, можно рассчитать систематическую от-
носительную индикаторную ошибку при титровании силь-
ных кислот. В кислотной области СOH- << СH+, а в щелочной
области СOH- >> СH+, поэтому Fотн ≈-СH+/Сэ или Fотн ≈-СOH-
/Сэ. Значение общих концентраций можно взять из диа-
граммы, так что ошибку легко рассчитать.
      Как видно из рис.2.17, наиболее точные результаты
получают при титровании в присутствии индикатора, ин-
тервал перехода окраски которого близок к точке нейтраль-
ности (рН = 7). Кроме того, ясно, что точность определения
зависит от окраски, приобретаемой индикатором в резуль-            Рис.2.18. Диаграмма для расчета систематической
тате титрования. Например, при титровании с метиловым        относительной индикаторной ошибки при титровании
красным до получения чистой желто-оранжевой окраски,         0.1 н. уксусной кислоты 0.1 н. раствором сильного осно-
т.е. до рН = 6, индикаторная ошибка уменьшается до           вания в присутствии различных индикаторов.1 - бром-
~0.001% по сравнению с ошибкой 0.04%, получаемой при         тимоловый синий (интервал перехода окраски 6.0 < рН <
титровании до рН = 4.5 (штриховая линия на рис.2.17).        7.6); 2 - фенолфталеин (8.0 < рН < 10.7); 3 - тимол-
     Из рис.2.17 можно также сделать вывод, что точность     фталеин (9.3 < рН < 10.6).
титрования уменьшается с уменьшением концентрации ки-
слоты, так как при этом линия Сэ смещается вниз, подъем
становится короче и ошибка Fотн больше.
      Для слабых кислот действительно уравнение (2.48):
вблизи точки эквивалентности при рН > 7, т.е. при титрова-
нии до точки эквивалентности, СHAn>> СH+ и СHAn>> СOH-,
так что в этом случае Fотн = −СHAn/Сэ. Отсюда индикатор-
ную ошибку рассчитывают, как было показано выше.
      Из рис.2.18 видно, что точность титрования слабых
кислот значительно меньше, чем сильных кислот, и что она