Титрование сильной кислоты сильным основанием.

Общий вид кривой титрования представлен на рис. 1*. Видно, что точке эквивалентности соответствует значение рН = 7, а скачок рН находится в интервале от 4 до 10, т.е. включает в себя кислую, нейтральную и щелочную области.

* Для всех случаев приведены приближенные интервалы скачков рН, имеющих место при концентрациях кислот и щелочей, равных 0,1 моль/л.

Таким образом, для фиксирования точки эквивалентности могут быть использованы индикаторы, интервал перехода окраски которых находится в области значений рН от 4 до 10. Этому критерию отвечают, например, метиловый оранжевый ( = 4, интервал перехода окраски при рН от 3,1 до 4,4) и фенолфталеин (  = 9, интервал от 8 до 10). Использование ин-дикатора с  < 4 приведет к заниженным результатам титрования, а применение индикатора с  > 10 - к завышенным.

Рис. 1. Кривая титрования сильной кислоты (НС1) сильным основанием (KOH). С( НС1) = 0,1 моль/л, С( KOH) = 0,1 моль/л.

2. Титрование слабой кислоты сильным основанием.

Рассмотрим в качестве примера кривую титрования уксусной кислоты раствором KOH (рис. 2). Видно, что точке эквивалентности соответствует значение рН = 9, а скачок рН находится в интервале от 8 до 10, т.е. в щелочной среде. Это объясняется тем, что в результате реакции образуется ацетат калия, раствор которого вследствие гидролиза имеет щелочную реакцию среды:

CH₃COOH + KOH ⇄ CH₃COOK + H₂O

Таким образом, для фиксирования точки эквивалентности могут быть использованы индикаторы, интервалы перехода окраски которых совпадают с областью скачка значений рН. Такому условию отвечают, например, фенолфталеин (  = 9, интервал от 8 до 10) или тимолфталеин ( = 10, интервал от 9,3 до 10,5). Использование индикатора метилоранж (  = 4, интервал от 3,1 до 4,4) приведет к заниженным результатам титрования, а применение индикатора индигокармин (  = 13, интервал от 12 до 14) - к завышенным.

Аналогичный вид имеют и кривые титрования растворов солей, имеющих кислую реакцию среды (например, NH₄Cl) сильными основаниями.

Титрование слабого основания сильной кислотой.

При титровании водного раствора аммиака раствором HCl точке эквивалентности соответствует значение рН = 5, а скачок рН находится в интервале от 4 до 6, т.е. в кислой среде (рис. 3). Это объясняется тем, что в результате реакции образуется хлорид аммония, раствор которого вследствие гидролиза имеет кислую реакцию среды:

NH₃×H₂O + HCl ⇄ NH₄Cl + H₂O

Здесь для фиксирования точки эквивалентности пригодны индикаторы, меняющие окраску в области значений рН от 4 до 6. В частности, может быть использован метилоранж (  = 4, интер-вал от 3,1 до 4,4). Применение индикатора фенолфталеин (  = 9, интервал от 8 до 10) приведет к заниженным результатам титрования, а индикатора тимоловый синий (  = 1,7, интервал от 1,2 до 2,8) - к завышенным.

Аналогичный вид имеют и кривые титрования растворов солей, имеющих щелочную реакцию среды (например, Na₂CO₃) сильными кислотами.

Рис. 2. Кривая титрования слабой кислоты (CН₃COOH) сильным основанием (KOH). С( CН₃COOH) = 0,1 моль/л, С( KOH) = 0,1 моль/л.

Рис. 3. Кривая титрования слабого основания (NH₃×H₂O) сильной кислотой (HCl). С( NH₃×H₂O) = 0,1 моль/л, С( HCl) = 0,1 моль/л.

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

ОКСИДИМЕТРИЯ