Аналитическая химия
Методическое пособие - Химия
Другие методички по предмету Химия
нии среда в ТЭ может быть нейтральной, слабо щелочной или слабокислой в зависимости от природы титруемого вещества.
Алкалиметрия (алкалиметрическое титрование) - метод определения сильных и слабых к-т, кислых солей, солей слабых оснований путем титрования стандартным раствором сильного основания. При титровании сильных к-т реакция среды в ТЭ - нейтральная. При титровании слабых 1-ноосновных реакция среды в ТЭ слабощелочная вследствие гидролиза образующихся анионов слабой кислоты, например: СН3СООН+ОН-=СН3СОО-+Н2О(титрование), СН3СОО-+Н2О=СН3СООН+ОН-(гидролиз). При титровании многоосновных к-т реакция среды в разных ТЭ неодинакова и зависит от констант кислотной диссоциации последовательно образующихся в результате гидролиза к-т (к-ты средней силы дают кислую реакцию среды), например титрование Н2ЅО3+ОН-=НЅО3-+Н2О; амфолит НЅО3- проявляет как кислотные, так и основные свойства. Последние выражены слабо, т.к. Н2ЅО3 - кислота средней силы и в данном случае превалируют кислотные св-ва и в первой ТЭ - 7среда кислая - 4,75, по расчету.
И далее при титровании до 2-ой ТЭ в среде присутствует анион ЅО32- слабой к-ты НЅО3-: НЅО3-+ОН-=Н2О+ЅО32-, этот анион подвергается гидролизу: ЅО32-+Н2О=ОН-+НЅО3- и среда во 2-ой ТЭ - щелочная, рН>7. При титровании кислых солей образуются средние анионы соответствующей кислоты, свойства которых и определяют значение рН среды в ТЭ. Например, при титровании р-ра NаНЅО4 щелочью образуется сульфат-ион ЅО42-: НЅО4-+ОН-=Н2О+ЅО42-. Сульфат ион практически не подвергается гидролизу, поэтому среда в ТЭ - нейтральная. Соли, содержащие катионы слабых оснований, титруются щелочами с выделением свободного основания. В ТЭ присутствует это основание, поэтому и реакция среды в ТЭ - слабощелочная. Индикаторы кислотно-основного титрования. Индикатор - это в-во, которое проявляет видимое изменение в точке эквивалентности или вблизи ее. При визуальном индикаторном методе фиксации КТТ в кислотно-основном титровании прибавление титранта к титруемому раствору прекращают, когда резко меняется окраска раствора вследствие изменения цвета индикатора, введенного в титруемый р-р.
Показатель титрования рТ - значение рН, при котором становится заметным изменение окраски индикатора и заканчивается титрование. Кислотно - основные индикаторы - слабые органические к-ты, диссоциирующие в растворах по уравнению Н1nd -Н++1nd-. Окраска молекулярной (Н1n) и анионной (1nd)- форм различаются. Это связано с тем, что в процессе диссоциации индикатора происходит таутомерная перегруппировка, приводящая к изменению строения молекулы, обуславливающего окраску соединения. Существует несколько теорий, объясняющих изменение окраски индикаторов, одна из них хромофорная, т. е. окраска в-в зависит от наличия в их молекуле особых атомных группировок - хромофоров. Хромофор в органических соединениях чаще всего представляет собой систему сопряженных (чередующихся) простых и двойных связей. Чем больше длина цепи сопряжения, тем более сильно окрашено в-во.
В кислотно-основных индикаторах важнейшими хромофорами являются азогруппа -N = N-, хиноидное кольцо и хинониминное кольцо. В процессе таутомерной перегруппировки хромофорная группа либо разрушается, вследствие чего индикатор обесцвечивается, либо превращается в другой хромофор, в результате чего индикатор меняет свой цвет. Первый тип таутомерной перегруппировки характерен для одноцветных индикаторов (типа фенофталеина), второй - для 2-х цветных индикаторов (типа метилового оранжевого). Последний в водных р-ах анион метилового оранжевого имеет желтую окраску, а в присутствии кислот - красную. При этом, происходит разрушение азогруппы и превращение бензольного кольца в хинониминное, что и сопровождается изменением окраски метилового оранжевого. Область рН, в которой происходит изменение окраски, называется интервалом перехода индикатора ?рН=рКн1пd+-1, где рКН1пd - показатель константы диссоциации индикатора. Выбор индикатора для титрования проводится по кривой титрования 2-мя способами: 1. Для данного титрования наиболее пригоден тот индикатор, для которого интервал перехода ?рН попадает в область скачка на кривой титрования. 2. Для данного титрования наиболее пригоден тот индикатор, у которого показатель титрования рТ находится наиболее близко к рН эквивалентной точки титрования. Кривая, выражающая изменение значения рН титруемого раствора в зависимости от объема прилитого рабочего раствора, наз-ся кривой титрования. При сравнении кривых титрования, т.е. ветвей кривой титрования, расположенных выше и ниже точки эквивалентности, видно, что при титровании сильных растворов ветви более крутые, чем при титровании слабых р-ров. У слабых растворов - сглаженные ветви. В первом случае ветви кривых соответствующие сильным компонентам увеличивает область скачка, в противном случае - происходит уменьшение скачка.
Поэтому кривая ? с обеими ветвями 1-го типа имеет самый большой скачок титрования. Кривые б и в состоят из разных ветвей 1 и 11 типа и поэтому имеют гораздо меньший скачок. Т.о., в случае слабого компонента скачок всегда уменьшается. Если же титровать слабое основание слабой кислотой, то кривая титрования будет состоять из обоих ветвей 11-го типа и совсем не будет иметь вертикальной части, т.е. в этом случае не будет наблюдаться заметный скачок титрования. Поэтому при титровании слабого основания слабой кислотой рН титруемого раствора изменяется настолько постепенно, что установить точно момент, когда следует прекратить титрование (т.е. точку эквивалентности)