Титрант - 0,2 н. NaOH

Титруемое вещество - 0,2 н. HCl

При титровании протекает реакция:

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

Соответственно, факторы эквивалентности обоих веществ равны 1, а молярные концентрации равны нормальным.

Предположим, что для титрования взяли 100,00 мл (V₀) раствора HCl.

По закону эквивалентов рассчитаем объем раствора NaOH (V_т.э.), необходимый для оттитровывания HCl (для достижения т. э):

100,00 · 0,2 = V_т.э. · 0,2; V_т.э. = 100,00 мл.

В исходной точке рН раствора определяется сильной кислотой основанием HCl:

pH = – lg С⁰(HCl) = – lg0,2 = 0,70.

До точки эквивалентности рН раствора будет определяться концентрацией неоттитрованной сильной кислоты:

pH = – lg С_ост(HCl)

При прибавлении 50% раствора NaOH (V(NaOH) = 0,5 · 100,00 = 50,00 мл.):

С_ост(HCl) = =

= = 6,66 · 10^–2 моль/л.

pH = – lg С_ост(HCl) = – lg(6,66 · 10^–2) = 1,18.

При прибавлении 90% раствора NaOH (V(NaOH) = 0,9 · 100,00 = 90,00 мл.):

С_ост(HCl) = = 1,05 · 10^–2 моль/л.

pH = – lg(1,05 · 10^–2) = 1,99.

При прибавлении 99% раствора NaOH (V(NaOH) = 0,99 · 100,00 = 99,00 мл.):

С_ост(HCl) = = 1,005 · 10^–3 моль/л.

pH = – lg(1,005 · 10^–3) = 3,00.

При прибавлении 99,9% раствора NaOH (V(NaOH) = 0,999 · 100,00 = 99,90 мл.) – начало скачка титрования:

С_ост(HCl) = = 1,001 · 10^–4 моль/л.

pH = – lg(1,001 · 10^–4) = 4,00.

В точке эквивалентности рН раствора определяется автопротолизом воды,

рН = рК_W = 7.

После точки эквивалентности рН определяется избытком NaOH:

pH = 14 + lg С_изб(NaOH)

При прибавлении 100,1% раствора NaOH (V(NaOH) = 1,001 · 100,00 = 100,10 мл.):

С_изб(NaOH) = =

= = 9,995 · 10^–5 моль/л.

pH = 14 + lg С_изб(NaOH) = 14 + lg(9,995 · 10^–5) = 10,00

При прибавлении 101% раствора NaOH (V(NaOH) = 1,01 · 100,00 = 101,00 мл.):

С_изб(NaOH) = = 9,95 · 10^–4 моль/л.

pH = 14 + lg(9,95 · 10^–4) = 11,00

При прибавлении 110% раствора NaOH (V(NaOH) = 1, 1 · 100,00 = 110,00 мл.):

С_изб(NaOH) = = 9,52 · 10^–3 моль/л.

pH = 14 + lg(9,52 · 10^–3) = 11,98

Результаты вычислений сведем в таблицу и построим кривую титрования

Объем титранта, мл	рН
	0,70
50,00	1,18
90,00	1,99
99,00	3,00
99,90	4,00
100,00	7,00
100,10	10,00
101,00	11,00
110,00	11,98

Скачок титрования определяется резким изменением рН от 4,00 до 10,00. Так как интервал перехода окраски индикатора должен укладываться на скачок титрования, то в данном случае можно использовать метиловый красный (интервал перехода 4,2–6,2; рТ=5,0), фенолфталеин (интервал перехода 8,2–10,0; рТ=9,0).

Пример расчета кривой титрования слабой кислоты сильным основанием.

Дата добавления: 2015-07-26