Характеристики некоторых индикаторов

Индикатор	Интервал перехода рН	Цвет индикатора в зависимости от величины рН раствора
Лакмус	5 - 8	красный рН < 5	фиолетовый рТ = рН = 7	синий рН > 8
Фенолфта-леин	8,2 - 10	бесцветный рН < 8,2	розовый рТ = рН = 9	малиновый рН>10
Метиловый оранжевый	3,1 - 4,4	красный рН < 3,1	оранжевый рТ = рН = 4	желтый рН > 4,4

Рассмотрим следующие случаи титрования.

Титрование сильной кислоты сильным основанием

HCl + NaOH ® NaCl + H₂O

H⁺ + OH^- ® H₂O

В точке эквивалентности образуется соль сильной кислоты и сильного основания, которая не подвергается гидролизу. Реакция среды будет нейтральной (рН=7). В данном случае индикатором может служить лакмус.

 

Титрование слабой кислоты сильным основанием

CH₃COOH + NaOH ® CH₃COONa + H₂O

CH₃COOH + OH^- ® CH₃COO^- + H₂O

Образующаяся соль слабой кислоты и сильного основания в растворе подвергается гидролизу:

CH₃COO^- + HOH ® CH₃COOH + OH^-

Точка эквивалентности в этом случае будет находиться в щелочной среде, поэтому следует применять индикатор, меняющий окраску при рН>7, например, фенолфталеин.

 

Титрование слабого основания сильной кислотой

NH₄OH + HCl ® NH₄Cl + H₂O

NH₄OH + H⁺ ® NH₄⁺ + H₂O

Образующаяся соль в растворе подвергается гидролизу:

NH₄⁺ + HOH ® NH₄OH + H⁺

Точка эквивалентности будет находиться в кислой среде, поэтому можно применять метилоранж.

ОБРАЗЕЦ оформления лабораторной работы в

Титриметрическом анализе

Лабораторная работа №... Дата

“Название лабораторной работы”

Первичный стандарт - С_Э(NaOH) = …………моль/л

Определяемое вещество (титрант) - С_Э(HCl) =?, T(HCl) =?

Индикатор - метилоранж

Условия титрования - (рН среды, нагревание и т.д.)

Уравнение реакции (в молекулярной и ионно-молекулярной формах):

Результаты эксперимента заносятся в таблицу:

№ опыта	V(NaOH), мл	V(HCl), мл
1.	10,00
2.	10,00
3.	10,00

V ср. (HCl) =

Вычисления:

 

 

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ РАСТВОРОВ ТИТРАНТОВ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО ТИТРОВАНИЯ

 

1. Приготовление и стандартизация 0,1 М HCl

С помощью ареометра определите плотность выданного Вам концентрированного раствора соляной кислоты (допустим, что r = 1,179 г/мл).

По таблице плотности растворов (приложение табл. 3) найдите массовую долю кислоты в этом растворе (w = 36%). Рассчитайте какой объем 36% раствора HCl Вам нужно взять для приготовления 250 мл 0,1 моль/л раствора.

Молярная масса эквивалента HCl равна 36,46 г/моль, поэтому в 250 мл 0,1 моль/л раствора должно содержаться 0,912 г безводной HCl:

m (HCl) = M_Э · С_Э · V = 36,46 · 0,1 · 0,25 = 0,912 г

Масса 36% раствора HCl, содержащая это количество кислоты, равна:

Объем исходного раствора кислоты можно найти по формуле:

Отмерьте маленьким мерным цилиндром рассчитанный объем (» 2,0 мл)36% раствора соляной кислоты и перелейте в большой цилиндр. Доведите объем раствора до 250 мл дистиллированной водой, слейте его в склянку на 250 мл и перемешайте.

1.2 Приготовление раствора первичного стандартного вещества

Тетраборат натрия и HCl реагируют между собой следующим образом

Na₂B₄O₇ + 2НСl +5H₂O ® 2NaСl +4Н₃BO₃

Фактор эквивалентности Na₂B₄O₇ в данной реакции равен 1/2, М(1/2 Na₂B₄0₇×10H₂O) = 190,686 г/моль.

Для приготовления 100 мл 0,1М 1/2 Na₂B₄O₇ необходимо взять m = C×V×M = 0,1×0,1×190,686 = 1,9 г Na₂B₄0₇×10H₂O.

Вначале с помощью ручных весов отвешивают около 1,9 г Na₂B₄0₇×10H₂O. Массу взятой навески затем уточняют с помощью аналитических весов и растворяют её примерно в 50 мл горячей воды в мерной колбе вместимостью 100 мл. После охлаждения раствор доводят водой, имеющей температуру окружающей среды, до метки и перемешивают. Рассчитывают точную концентрацию тетрабората натрия в растворе

,

где m - масса навески декагидрата тетрабората натрия, измеренная с помощью аналитических весов.

1.3. Титрование раствора первичного стандартного вещества стандартизируемым раствором HCl

В 3 колбы для титрования отмеривают пипеткой по 10,00 мл раствора тетрабората натрия, добавляют в каждую колбу по 2 капли 1% раствора метилового оранжевого и титруют приготовленным раствором HCl. Титрование проводят до того момента, когда чисто жёлтая окраска раствора приобретёт оранжевый оттенок. Для сравнения можно взять 10 мл дистиллированной воды и добавить к ней такое же, как и к анализируемому раствору, количество индикатора. Титрование проводят до появления различия в окрасках обоих растворов.

Молярная концентрация HCl в растворе равна

,

где 10,00 мл, - среднее значение объёма (мл) раствора HCl, затраченного для титрования.