Реферат: Тетриметрия
Кривые титрования являются графическим изображением изменений рН раствора при постепенном прибавлении рабочего раствора к определенному количеству испытуемого раствора. На оси абсцисс записывают количество прибавленного рабочего раствора, а на оси ординат – значение рН раствора. Отдельные точки кривой титрования рассчитывают по обычным формулам для вычисления рН растворов соответствующих электролитов.
Индикаторы.
При титровании необходимо установить количество рабочего раствора, эквивалентное количеству определяемого вещества. Для этой цели к исследуемому раствору приливают постепенно титрант до тех пор, пока не будет достигнуто эквивалентное отношение. Этот момент называется точкой эквивалентности . Признаком достижения точки эквивалентности служит приобретение раствором определенного значения рН. Поэтому в качестве индикаторов метода нейтрализации служат вещества, окраска которых меняется в зависимости от изменения величины рН. К ним относятся лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин и многие другие вещества. Окраска каждого из них изменяется внутри определенного узкого интервала значений рН, причем этот интервал зависит только от свойств данного индикатора и совершенно не зависит от природы реагирующих между собой кислоты и основания. Благодаря этому перемена окраски индикатора происходит, как правило, не строго в точке эквивалентности, а с известным отклонением от нее. Такое отклонение влечет за собой некоторую ошибку, называемую индикаторной ошибкой титрования . Величина этой ошибки может колебаться в весьма широких пределах в зависимости от того, какой взят индикатор и какие основание и кислота реагируют между собой. При правильном выборе индикатора ошибка не выходит за обычные пределы аналитических погрешностей и может во внимание не приниматься. Наоборот, если индикатор взят неподходящий, ошибка окажется весьма значительной.
Момент титрования, когда индикатор изменяет свою окраску, называется точкой конца титрования . Необходимо выбирать индикатор и условия титрования так, чтобы точка конца титрования совпадала с точкой эквивалентности или была, возможно, ближе к ней.
Кислотно-основное титрование
Расчеты рН
 |  |
??? ?????????? ?? ??????? ?? ????????? ????????? ??????????? ?????? ???????:
 |  |
? ????????? ?????? ????????? ??????? ? ???????? ???????? ?????????????? ?? ?????????:
откуда видно, что на каждый образующийся ион Н+ в растворе приходится один ион С6 Н5 СОО- . Следовательно, концентрации их равны:
Т.к. степень диссоциации бензойной кислоты очень мала, можно принять, что:
где Скисл есть общая концентрация бензойной кислоты в растворе, равная 0,1 М.
Учитывая это, из уравнения (1) получим:
 |  |
?
Чтобы от [H+ ] перейти к рН, прологарифмируем уравнение (2) и переменим знаки логарифмов на обратные. При этом получим:
 |  |
???
Здесь рКкисл =-lgKкисл представляет собой показатель индикатора, который равен:
Отсюда по формуле (3) находим:
Такова величина рН 0,1 м раствора бензойной кислоты, соответствующая начальной точке рассматриваемой кривой титрования.
 |
????? ?????? ??? ?????????? ????????????? ????? ?????? ??????????. ??? ????? ????????????? ????????, ????? ???????????, ?.?. ?????????? ? ????, ?????? ?? ??? ???? ????? ?????? ?????????? ????????? ???????. ?????????????, ??????? ????? ???????? ????????? ?????? ??????? (?6 ?5 ????) ? ?? ???? (?6 ?5 ???Na). ????? ????????? ?? ??? ????? ?????????, ????? ????????? ????????? ??????????? ????????? ??????? ???????????? [H+ ]. ??? ???? ???????:
|
?? ?6 ?5 ???? ? ?????? ??????? ? ???????????? ????? ????????????? ? ???? ?????????????????? ??????? ?6 ?5 ????. ??????? ???????????? ????????? ????? ??? ???????? ??????????? ??????? ?????? ????? ???????????? ??????? ? ????????:
 |
? ?????? ???????, ????????? ???? ?6 ?5 ???Na ?????????????? ??????, ? ????????? ??????? ?????????????? ????? ?????, ????? ??? ????????? ? ???????? ?????? ?6 ?5 ???- ???????? ? ?????????? ??????????? ????, ?????? ?????? ??????????????????? ???????? ???? ???? ???? ????? ?6 ?5 ???- . ?????? ???????, ??? ???????????? ??????? ????? ??????? ?????? ????? ???????????? ????:
Из этого уравнения получим:
 |
Логарифмируя это уравнение и переменив знаки на обратные, получим:
откуда
Расчет для точки, когда прибавлена титранта 90 мл. 0,1 м NaОН:
Состав раствора: 10 мл. 0,1 м С6 Н5 СООН
90 мл. 0,1 м С6 Н5 СООNa
По формуле С1 V1 =C2 V2 получим:
Особый практический интерес представляет область скачка на кривой титрования. Она лежит в пределах значений рН от момента, когда оставалось 0,1 мл неоттитрованной свободной бензойной кислоты, до момента, когда прибавлена 0,1 мл избытка щелочи.
Расчет для точки, когда прибавлена титранта 99,9 мл. 0,1 м NaОН:
Состав раствора: 0,1 мл. 0,1 м С6 Н5 СООН
99,9 мл. 0,1 м С6 Н5 СООNa
По формуле С1 V1 =C2 V2 получим:
 |
 |
????? ?????? ??? ?????????? ?? ? ????? ???????????????. ? ???????? ???????????? ???? ?6 ?5 ???Na, ??????? ???????? ??????????????? ?? ?????????:
 |
???????? ? ???? ????????? ??????? ????? ???????? ????, ???????: |
???????????? ???? ????? ??????? ??????????? ??????????:
 |
???????????? ?[H2 O] ???????????? ????? ????? ?????????? ????????, ?????????? ?????????? ?????????. ?? ?????????:
 |
???????:
 |
????????? ?????????? ???????? [OH- ] ? ????????? ?гидр , ???????:
 |
?? ????? [C6 H5 COOH]/[C6 H5 COO- ][H+ ] ???????????? ????? ????????, ???????? ?кисл ; ??? ????? 1/?кисл . ?????????????, ????? ????????:
и
 |
???????? ??????? ????????? ???????, ??? ????????? ?? ?????? ???????????? ??? OH- ? ???????? ?????????? ???? ???????? ?6 ?5 ????, ??????:
В то же время, поскольку диссоциация С6 Н5 СООН дает мало ионов С6 Н5 СОО- , можно принять, что:
|
???????? ???, ???????:
и
Логарифмируя и меняя у логарифмов знаки на обратные, находим: