Расчет кривой титрования слабой кислоты сильным основание.

Содержание.

1.Задание.

2.Расчет кривой титрования сильной кислоты сильным основанием.

3. Определение индикатора и индикаторной ошибки.

4 Расчет кривой титрования слабой кислоты сильным основанием.

5. Определение индикатора и индикаторной ошибки.

 

Задание: расчитать и построить кривые титрования в 100 мл. 0,1 молярного раствора HCl 100 мл. 0,1 молярного раствора бензойной кислоты (К 10^-5). Выбрать индикатор и рассчитать индикаторную ошибку. При расчете кривой титрования необходимо рассчитать начальную точку; 90; 99; 99,9; точку эквивалентности и после точки эквивалентности (101; 110). Кривые титрования строят в одной системе координат.

 

Расчет кривой титрования сильной кислоты сильным основание.

HCl- сильная кислота;

NaOH- сильное основание.

 

1.При вычислении значение pH в растворах сильных кислот и оснований, являющихся сильными электролитами, концентрацию ионов Н⁺ или ОН^- принимают практически равной общей концетрации кислот или оснований .

Тогда значение рН в исходном растворе кислоты определяется

рН=-lg

pH=-lg0,1=1

2.Концентрация остаточной кислоты, а, следовательно, и концентрацию ионов водорода в промежуточных точках титрования (до точки эквивалентности) рассчитывается по формуле:

= ; рН=-lg

50%: =

рН=-lg

90%: =

pH=-lg10^-2=2

99%: =

 

рН=-lg10^-3=3

99,9%: =

рН=-lg10^-4=4

 

2.В точке эквивалентности.

= =10^-7

рН=7

 

3. После точки эквивалентности.

Теперь проводят расчет концентрации избытка реагента (щелочи):

= ; рОН=-lg10^-4; рН=14-рОН

100,1%: =

pOH=-lg10^-4=4

pH=14-4=10

101%: =

рОН=-lg10^-3=3

pH=14-3=11

110%: =

рОН=-lg10^-2=2

pH=14-2=12

 

 

Определение индикатора и индикаторной ошибки.

При титровании сильной кислоты сильным основание скачек титрования определяется в 6 единиц рН, от 4 до 9. В этих границах рН свою окраску изменяют многие индикаторы., например, метиловый красный (4,4-6,2). Значит, рТ будет находиться по формуле:

рТ=

Проанализировав значения в точке эквивалентности (рН=7) и значение рТ=5,3, можно сделать вывод что мы не до титровали, поэтому мы находим кислотную ошибку.

∆Н_А ; ∆ОН=

∆Н_А=

∆ОН=

 

Расчет кривой титрования слабой кислоты сильным основание.

1.До начала титрования, т.е. в чистом растворе одноосновной слабой кислоты концентрации  и  равны между собой, а концентрация  практически равна концентрации исходной кислоты при условии, что степень диссоциации достаточно мала.

В соответствии с этим константа диссоциации представлена в виде:

К_к-ты=  

рН=

рК=-lgK_д

рК=-lg6,3 =4,21

pH=

2.В промежуточных точках титрования слабой кислоты сильным основание образуется буферный раствор, содержащий одновременно свободную слабую кислоту и соль этой кислоты.

Расчет величины рН в этом случае так же рассчитывается из К_к-ты, которая в присутствии соли может быть представлена в виде:

К=  

рН=рК_т-ты-lg

50%: 4,21-lg

90%: 4,21-lg

99%: 4,21-lg

99,9%: 4,21-lg

3.В точке эквивалентности.

Образуется соль, гидролиз которой обуславливает щелочную реакцию среды. Значит

рН=7+

рН=7+

4.После точки эквивалентности концентрацию избытка рабочего раствора (щелочи) рассчитывают аналогично расчету точек при f>1 для титрования сильной кислоты сильным основанием, т.к. присутствие сильной щелочи подавляет гидролиз соли, что определяет величину рН в этом случае присутствующей в растворе свободной щелочью.

= ; рОН=-lg10^-4; рН=14-рОН

100,1%: =

pOH=-lg10^-4=4

pH=14-4=10

101%: =

рОН=-lg10^-3=3

pH=14-3=11

110%: =

рОН=-lg10^-2=2

pH=14-2=12