Реферат: Кислотно-основные индикаторы
,
откуда после подстановки
.
4. Щелочная погрешность (∆МОН).
Пусть она является результатом недотитрования слабого основания МОН сильной кислотой НА с индикатором с показателем рТ, тогда
.
В КТТ [МОH] от = [MA] = [М+], следовательно,
.
Из выражения для К(МОН) получим
но поскольку в КТТ
[H+] = 10-pT, а KW =10-14, K(MOH) = 10-pK,
то ,
откуда после подстановки .
Прямым титрованием в протолиметрии определяют концентрацию кислоты или основания, или содержание элементов, образующих растворимые кислоты и основания (например фосфора в виде фосфорной кислоты и т.п.). Обратным или косвенным титрованием находят содержание некоторых солей. Например, для определения содержания NH4+ в NH4Cl обратным титрованием можно добавить к анализируемому раствору точно отмеренный избыток стандартного раствора NaOH, нагреть смесь до полного удаления NH3, а затем остаток раствора NaOH оттитровать кислотой в присутствии метилового оранжевого. Косвенный вариант титрования NH4+ можно осуществить формальдегидным методом, заместив ионы NH4+ эквивалентным количеством Н+ - ионов реакцией раствора NH4Cl с избытком формальдегида по реакции
NH4Cl + 6CH2O (CH2) 6N4 + HCl + 6H2O
Содержание NH4+ находят по результатам алкалиметрического титрования заместителя, т.е. HCl.
Протолиметрическое титрование в основном проводят в водной среде, но существует и неводный вариант. В последнем случае, подобрав соответствующий растворитель, можно направленно изменять силу растворенных в нем кислот и оснований, превращать соли в кислоты и основания и т.д. Например, HCN в водном растворе - слабая кислота, а в среде сжиженного аммиака - сильная, мочевина в растворе безводной СН3СООН - сильное основание, а в сжиженном аммиаке - кислота и т.п. Поэтому применение неводного титрования делает возможным титрование очень слабых кислот и оснований, различных смесей солей с близкими свойствами, смесей солей с кислотами и основаниями, определение нерастворимых в воде и разлагаемых ею соединений.
В зависимости от относительной силы кислот и оснований различают четыре основных случая протолиметрического титрования, каждый из которых моделируется соответствующей ТКТ: I - сильную кислоту титруют сильным основанием; II - сильное основание титруют сильной кислотой; III - слабую кислоту титруют сильным основанием; IV - слабое основание титруют сильной кислотой.
Кислоты и основания с Кдис >10-2 считаются сильными, и для них ТКТ рассчитывают по типу - , кроме точки эквивалентности, в которой рН находят как для слабых кислот или оснований.
Титрование слабых кислот так же, как и титрование слабых оснований, возможно только при условии, если их Кдис 10-7…10-8. При Кдис 10-9 скачок титрования на ТКТ отсутствует и зафиксировать ТЭ в реальном титровании невозможно.
Выбор индикатора и расчет индикаторной погрешности рассмотрим на примере решения следующей задачи.
Задача: определите тип и величину индикаторной погрешности при титровании муравьиной кислоты с с(НСООН) = 0,1 моль/дм3 раствором NaOH c c(NaOH) = 0,1 моль/дм3 в присутствии метилового оранжевого и фенолфталеина. Сделайте заключение о возможности применения данных индикаторов, если рНТЭ = 8,22, рТМ0 = 4, рТффт = 9, рК(НСООН) = 3,75.
Решение:
а) титрование с метиловым оранжевым.
Титруем кислоту, следовательно, в процессе титрования рН раствора растет. Тип индикаторной погрешности определим с помощью графической схемы титрования.
КТТ
4,0 8,22 рН
рТМО рНТЭ