Москва 2012

Министерство науки и образования РФ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионально образования

«Московский государственный университет тонких химических технологий Имени М.В. Ломоносова»

Кафедра аналитической химии

Знайда Василий Вячеславович

Построение кривой титрования

ДОМАШНЯЯ РАБОТА

По дисциплине: «Основы аналитической химии»

Вариант 2

Руководитель Л.Е.Романовская

Студент гр. АЕ-11 В.В. Знайда

Москва 2012

Определяемое вещество (Х1) – HCl
C(Х1)=0,10 моль/л

Определяемое вещество (X2) – CH₃(CH₂)₂COOH (каприловая кислота)

C(X2)=0,0500 моль/л

Титрант (Т) NaOH

C(T)=0,0600моль/л

H₃O⁺+OH^-=2H₂O (I)

x₁ т s

K₁=10¹⁴

CH₃(CH₂)₂COOH +OH^- ⇔CH₃(CH₂)₂COO^-+H₂O (II)

х₂ т р₂ s

K₂=1,3 ^. 10^-5

Т.к. разница между константами кислотности двух кислот больше четрех порядков титрование будет проходить поэтапно(дифференцированно), и кривая титрования будет иметь два скачка.

τ =0

состав раствора: H₂O, Cl^-, CH₃(CH₂)₂COOH,H₃O⁺

pH=-lg[H₃O⁺]=1

0<τ<1

τ`<1

состав раствора: H₂O, Cl^-, CH₃(CH₂)₂COOH,H₃O⁺,Na⁺

pH= -lg[H₃O⁺]

[H₃O⁺]=[x₁]=C^o(х₁)(1-τ)R_x

τ	Rx	[H3O+]	pH
0,01	0,983607	0,097377	1,011543
0,02	0,967742	0,094839	1,023014
0,03	0,952381	0,092381	1,034418
0,04	0,9375	0,09	1,045757
0,05	0,923077	0,087692	1,057039
0,06	0,909091	0,085455	1,068265
0,07	0,895522	0,083284	1,079441
0,08	0,882353	0,081176	1,09057
0,09	0,869565	0,07913	1,101656
0,1	0,857143	0,077143	1,112704
0,11	0,84507	0,075211	1,123717
0,12	0,833333	0,073333	1,134699
0,13	0,821918	0,071507	1,145652
0,14	0,810811	0,06973	1,156582
0,15	0,8	0,068	1,167491
0,16	0,789474	0,066316	1,178383
0,17	0,779221	0,064675	1,189261
0,18	0,769231	0,063077	1,200129
0,19	0,759494	0,061519	1,210991
0,2	0,75	0,06	1,221849
0,21	0,740741	0,058519	1,232707
0,22	0,731707	0,057073	1,243568
0,23	0,722892	0,055663	1,254436
0,24	0,714286	0,054286	1,265314
0,25	0,705882	0,052941	1,276206
0,26	0,697674	0,051628	1,287115
0,27	0,689655	0,050345	1,298045
0,28	0,681818	0,049091	1,308999
0,29	0,674157	0,047865	1,31998
0,3	0,666667	0,046667	1,330993
0,31	0,659341	0,045495	1,342041
0,32	0,652174	0,044348	1,353128
0,33	0,645161	0,043226	1,364257
0,34	0,638298	0,042128	1,375433
0,35	0,631579	0,041053	1,386659
0,36	0,625	0,04	1,39794
0,37	0,618557	0,038969	1,40928
0,38	0,612245	0,037959	1,420683
0,39	0,606061	0,03697	1,432154
0,4	0,6	0,036	1,443697
0,41	0,594059	0,03505	1,455318
0,42	0,588235	0,034118	1,467021
0,43	0,582524	0,033204	1,478811
0,44	0,576923	0,032308	1,490694
0,45	0,571429	0,031429	1,502675
0,46	0,566038	0,030566	1,514761
0,47	0,560748	0,02972	1,526957
0,48	0,555556	0,028889	1,539269
0,49	0,550459	0,028073	1,551705
0,5	0,545455	0,027273	1,564271
0,51	0,540541	0,026486	1,576976
0,52	0,535714	0,025714	1,589826
0,53	0,530973	0,024956	1,602829
0,54	0,526316	0,024211	1,615996
0,55	0,521739	0,023478	1,629334
0,56	0,517241	0,022759	1,642854
0,57	0,512821	0,022051	1,656566
0,58	0,508475	0,021356	1,670481
0,59	0,504202	0,020672	1,684612
0,6	0,5	0,02	1,69897
0,61	0,495868	0,019339	1,71357
0,62	0,491803	0,018689	1,728425
0,63	0,487805	0,018049	1,743552
0,64	0,483871	0,017419	1,758968
0,65	0,48	0,0168	1,774691
0,66	0,47619	0,01619	1,79074
0,67	0,472441	0,015591	1,807139
0,68	0,46875	0,015	1,823909
0,69	0,465116	0,014419	1,841077
0,7	0,461538	0,013846	1,858671
0,71	0,458015	0,013282	1,876722
0,72	0,454545	0,012727	1,895265
0,73	0,451128	0,01218	1,914337
0,74	0,447761	0,011642	1,93398
0,75	0,444444	0,011111	1,954243
0,76	0,441176	0,010588	1,975176
0,77	0,437956	0,010073	1,996841
0,78	0,434783	0,009565	2,019305
0,79	0,431655	0,009065	2,042644
0,8	0,428571	0,008571	2,066947
0,81	0,425532	0,008085	2,092314
0,82	0,422535	0,007606	2,118865
0,83	0,41958	0,007133	2,146736
0,84	0,416667	0,006667	2,176091
0,85	0,413793	0,006207	2,207125
0,86	0,410959	0,005753	2,240074
0,87	0,408163	0,005306	2,275223
0,88	0,405405	0,004865	2,312929
0,89	0,402685	0,00443	2,353642
0,9	0,4	0,004	2,39794
0,91	0,397351	0,003576	2,446583
0,92	0,394737	0,003158	2,500602
0,93	0,392157	0,002745	2,561442
0,94	0,38961	0,002338	2,631218
0,95	0,387097	0,001935	2,71321
0,96	0,384615	0,001538	2,812913
0,97	0,382166	0,001146	2,940627
0,98	0,379747	0,000759	3,119476

τ=1

τ``=0

состав раствора: H₂O, Cl^-, CH₃(CH₂)₂COOH, Na⁺

Равновесия в растворе: 1) H₂O+ H₂O ⇔H₃O⁺+OH^- (константа воды = 10^-14 этим равновесием пренебрегаем)

2) CH₃(CH₂)₂COOH +H₂O ⇔CH₃(CH₂)₂COO^-+H₃O⁺

[CH₃(CH₂)₂COOH]=C^o-[H₃O⁺]

[CH₃(CH₂)₂COOH]~C^o

pH=-lg[H₃O⁺]

pH=3,09354

τ>1

0<τ``<1

Состав раствора: H₂O, Cl^-, CH₃(CH₂)₂COOH, CH₃(CH₂)₂COO^-, Na⁺

Автопротолизом воды снова пренебрегаем

pH=-lg[H₃O⁺]

τ [H₃O⁺] pH

1,01		0,001287	2,890421453
1,02		0,000637	3,195860568
1,03		0,000420333	3,376406168
1,04		0,000312	3,505845406
1,05		0,000247	3,607303047
1,06		0,000203667	3,691080044
1,07		0,000172714	3,762671739
1,08		0,0001495	3,825358807
1,09		0,000131444	3,881257765
1,1		0,000117	3,931814138
1,11		0,000105182	3,978059326
1,12		9,53333E-05	4,020755222
1,13		8,7E-05	4,060480747
1,14		7,98571E-05	4,097686232
1,15		7,36667E-05	4,132728981
1,16		6,825E-05	4,165897344
1,17		6,34706E-05	4,197427477
1,18		5,92222E-05	4,2275153
1,19		5,54211E-05	4,25632523
1,2		5,2E-05	4,283996656
1,21		4,89048E-05	4,310648851
1,22		4,60909E-05	4,336384726
1,23		4,35217E-05	4,361293759
1,24		4,11667E-05	4,385454297
1,25		0,000039	4,408935393
1,26		0,000037	4,431798276
1,27		3,51481E-05	4,454097552
1,28		3,34286E-05	4,475882183
1,29		3,18276E-05	4,497196297
1,3		3,03333E-05	4,518079862
1,31		2,89355E-05	4,538569251
1,32		0,000027625	4,558697713
1,33		2,63939E-05	4,578495785
1,34		2,52353E-05	4,597991629
1,35		2,41429E-05	4,617211335
1,36		2,31111E-05	4,636179174
1,37		2,21351E-05	4,654917822
1,38		2,12105E-05	4,673448555
1,39		2,03333E-05	4,69179142
1,4		0,0000195	4,709965389
1,41		1,87073E-05	4,727988493
1,42		1,79524E-05	4,745877945
1,43		1,72326E-05	4,763650248
1,44		1,65455E-05	4,781321297
1,45		1,58889E-05	4,798906472
1,46		1,52609E-05	4,81642072
1,47		1,46596E-05	4,833878636
1,48		1,40833E-05	4,851294541
1,49		1,35306E-05	4,868682552
1,5		0,000013	4,886056648
1,51		1,24902E-05	4,903430744
1,52		0,000012	4,920818754
1,53		1,15283E-05	4,938234659
1,54		1,10741E-05	4,955692576
1,55		1,06364E-05	4,973206823
1,56		1,02143E-05	4,990791998
1,57		9,80702E-06	5,008463048
1,58		9,41379E-06	5,026235351
1,59		9,0339E-06	5,044124803
1,6		8,66667E-06	5,062147907
1,61		8,31148E-06	5,080321876
1,62		7,96774E-06	5,098664741
1,63		7,63492E-06	5,117195473
1,64		7,3125E-06	5,135934121
1,65		7E-06	5,15490196
1,66		6,69697E-06	5,174121666
1,67		6,40299E-06	5,193617511
1,68		6,11765E-06	5,213415582
1,69		5,84058E-06	5,233544045
1,7		5,57143E-06	5,254033433
1,71		5,30986E-06	5,274916999
1,72		5,05556E-06	5,296231113
1,73		4,80822E-06	5,318015744
1,74		4,56757E-06	5,340315019
1,75		4,33333E-06	5,363177902
1,76		4,10526E-06	5,386658998
1,77		3,88312E-06	5,410819537
1,78		3,66667E-06	5,43572857
1,79		3,4557E-06	5,461464444
1,8		3,25E-06	5,488116639
1,81		3,04938E-06	5,515788066
1,82		2,85366E-06	5,544597995
1,83		2,66265E-06	5,574685819
1,84		2,47619E-06	5,606215951
1,85		2,29412E-06	5,639384314
1,86		2,11628E-06	5,674427063
1,87		1,94253E-06	5,711632548
1,88		1,77273E-06	5,751358074
1,89		1,60674E-06	5,794053969
1,9		1,44444E-06	5,840299157
1,91		1,28571E-06	5,890855531
1,92		1,13043E-06	5,946754488
1,93		9,78495E-07	6,009441556
1,94		8,29787E-07	6,081033251
1,95		6,84211E-07	6,164810249
1,96		5,41667E-07	6,266267889
1,97		4,02062E-07	6,395707127
1,98		2,65306E-07	6,576252728
1,99		1,31313E-07	6,881691842

τ =2

τ ``=1

Состав раствора: H₂O, Cl^-, CH₃(CH₂)₂COO^-, Na⁺

pH=14+pOH

pH=8,924

τ>2

τ``>1

Состав раствора: H₂O, Cl^-, CH₃(CH₂)₂COO^-, Na⁺,OH^-

CH₃(CH₂)₂COO^-+ H₂O ⇔CH₃(CH₂)₂COOH+OH^- (пренебрегаем т.к. есть сильная щелочь)

[OH^-]=[T]=C^o(x)(τ-1)R(x)

pH=-lg[H₃O⁺]

τ R(x) [H₃O⁺] pH

2,01	0,373832	5,29703E-13	12,27596759
2,02	0,540541	3,62745E-13	12,44039845
2,03	0,538117	3,60841E-13	12,44268361
2,04	0,535714	3,58974E-13	12,44493657
2,05	0,533333	3,57143E-13	12,44715803
2,06	0,530973	3,55346E-13	12,44934868
2,07	0,528634	3,53583E-13	12,45150917
2,08	0,526316	3,51852E-13	12,45364016
2,09	0,524017	3,50153E-13	12,45574227
2,1	0,521739	3,48485E-13	12,4578161
2,11	0,519481	3,46847E-13	12,45986225
2,12	0,517241	3,45238E-13	12,46188129
2,13	0,515021	3,43658E-13	12,46387377
2,14	0,512821	3,42105E-13	12,46584024
2,15	0,510638	3,4058E-13	12,46778123
2,16	0,508475	3,3908E-13	12,46969724
2,17	0,506329	3,37607E-13	12,47158877
2,18	0,504202	3,36158E-13	12,4734563
2,19	0,502092	3,34734E-13	12,47530031
2,2	0,5	3,33333E-13	12,47712125
2,21	0,497925	3,31956E-13	12,47891958
2,22	0,495868	3,30601E-13	12,48069572
2,23	0,493827	3,29268E-13	12,48245009
2,24	0,491803	3,27957E-13	12,48418311
2,25	0,489796	3,26667E-13	12,48589518
2,26	0,487805	3,25397E-13	12,48758669
2,27	0,48583	3,24147E-13	12,48925802
2,28	0,483871	3,22917E-13	12,49090954
2,29	0,481928	3,21705E-13	12,49254161
2,3	0,48	3,20513E-13	12,49415459
2,31	0,478088	3,19338E-13	12,49574882
2,32	0,47619	3,18182E-13	12,49732464
2,33	0,474308	3,17043E-13	12,49888237
2,34	0,472441	3,1592E-13	12,50042233
2,35	0,470588	3,14815E-13	12,50194484
2,36	0,46875	3,13725E-13	12,50345019
2,37	0,466926	3,12652E-13	12,50493869
2,38	0,465116	3,11594E-13	12,50641063
2,39	0,46332	3,10552E-13	12,50786629
2,4	0,461538	3,09524E-13	12,50930594
2,41	0,45977	3,08511E-13	12,51072986
2,42	0,458015	3,07512E-13	12,5121383
2,43	0,456274	3,06527E-13	12,51353154
2,44	0,454545	3,05556E-13	12,51490982
2,45	0,45283	3,04598E-13	12,51627338
2,46	0,451128	3,03653E-13	12,51762247
2,47	0,449438	3,02721E-13	12,51895732
2,48	0,447761	3,01802E-13	12,52027817
2,49	0,446097	3,00895E-13	12,52158524
2,5	0,444444	3E-13	12,52287875
2,51	0,442804	2,99117E-13	12,52415891
2,52	0,441176	2,98246E-13	12,52542593
2,53	0,43956	2,97386E-13	12,52668003
2,54	0,437956	2,96537E-13	12,52792141
2,55	0,436364	2,95699E-13	12,52915025
2,56	0,434783	2,94872E-13	12,53036677
2,57	0,433213	2,94055E-13	12,53157113
2,58	0,431655	2,93249E-13	12,53276354
2,59	0,430108	2,92453E-13	12,53394417
2,6	0,428571	2,91667E-13	12,5351132
2,61	0,427046	2,9089E-13	12,53627081
2,62	0,425532	2,90123E-13	12,53741716
2,63	0,424028	2,89366E-13	12,53855242
2,64	0,422535	2,88618E-13	12,53967676
2,65	0,421053	2,87879E-13	12,54079033
2,66	0,41958	2,87149E-13	12,54189331
2,67	0,418118	2,86427E-13	12,54298582
2,68	0,416667	2,85714E-13	12,54406804
2,69	0,415225	2,8501E-13	12,54514011
2,7	0,413793	2,84314E-13	12,54620217
2,71	0,412371	2,83626E-13	12,54725437
2,72	0,410959	2,82946E-13	12,54829685
2,73	0,409556	2,82274E-13	12,54932973
2,74	0,408163	2,81609E-13	12,55035317
2,75	0,40678	2,80952E-13	12,55136728
2,76	0,405405	2,80303E-13	12,55237221
2,77	0,40404	2,79661E-13	12,55336807
2,78	0,402685	2,79026E-13	12,55435499
2,79	0,401338	2,78399E-13	12,55533309
2,8	0,4	2,77778E-13	12,5563025
2,81	0,398671	2,77164E-13	12,55726333
2,82	0,397351	2,76557E-13	12,5582157
2,83	0,39604	2,75956E-13	12,55915971
2,84	0,394737	2,75362E-13	12,56009549
2,85	0,393443	2,74775E-13	12,56102314
2,86	0,392157	2,74194E-13	12,56194277
2,87	0,390879	2,73619E-13	12,56285448
2,88	0,38961	2,7305E-13	12,56375838
2,89	0,38835	2,72487E-13	12,56465458
2,9	0,387097	2,7193E-13	12,56554316
2,91	0,385852	2,71379E-13	12,56642423
2,92	0,384615	2,70833E-13	12,56729789
2,93	0,383387	2,70294E-13	12,56816422
2,94	0,382166	2,69759E-13	12,56902333
2,95	0,380952	2,69231E-13	12,56987531
2,96	0,379747	2,68707E-13	12,57072024
2,97	0,378549	2,6819E-13	12,57155821
2,98	0,377358	2,67677E-13	12,57238932
2,99	0,376176	2,67169E-13	12,57321364

Дата добавления: 2015-07-26