Кривая титрования 0,1 М раствора Н3Р04 0,1 н. раствором NaOH.

Таким образом, первая точка эквивалентности (pH 4,6) лежит вблизи интервала перехода метилового оранжевого (pH 3,1—4,4), а вторая (pH 9,79) — в интервале перехода фенолфталеина (pH 8,0—10,0).

Но, как известно, возможность применения того или иного инди­катора для титрования зависит не только от положения точки эквивалентности, но и от достаточно резкого скачка pH на кривой титрования, без которого перемена окраски была бы нечеткой.

Теоретически доказано, что в смеси слабых кислот возможна раститровка только при условии, если отно­шение величин констант ионизации их по соответствующим ступе­ням достаточно велико (не меньше 10⁺⁴) (К₁/К₂=10⁺⁴).

В присутствии метилового оранжевого оттитровывается 1/3 Н₃РО₄, с фенолфталеином половина Н₃РО₄. Непосредственно оттитровать Н₃РО₄ как трехосновную кислоту ни с одним из индикаторов не возможно, т.к. К₃ = 4,4*10^-13, там нет скачка титрования.

Однако такое титрование можно осуществить косвенным путем. Для этого, действуя CaCl₂, замещают Н₃РО₄, эквивалентным количеством HCl, которую и титруют:

2Н₃РО₄ + 3CaCl₂ = Са₃(РО₄)₂ + 6HCl.

Грамм – эквивалент Н₃РО₄, в этом случае равен 1/3 количества НCl.

Б) При титровании угольной кислоты нейтрализация ее происхо­дит по уравнениям:

Н₂СО₃ + NaОН↔ NaНСО₃+ Н₂О

HCO₃^- + NaOH ↔ Na₂CO₃ + H₂О

В соответствии с этим на кривой титрования должно было бы быть две точки эквивалентности. Одна из них должна соответство­вать образованию NаНСОз, другая — Na₂CO₃.

Для угольной кислоты:

К₁=4,5*10^-7; рК₁= 6,35

К₂=4,8*10^-11; рК₂=10,32.

В обеих точках эквивалентности рН соответственно равны:

рН₁ =1/2 рК₁ +1/2 рК₂=1/2*6,35 + 1/2*10,32= 8,34.

рН₂ = 1/2 * рК_Н2О+ 1/2*рК₃ +1/2*lgC_соли = 1/2*14 + 1/2*10,32 +1/2*lg0,1= 11,66.

Поскольку первая точка эквивалентности лежит в пределах интервала перехода фенолфталеина, угольная кислота титруется в его присутствии, как кислота одноосновная. Однако скачок pH недостаточно резок, так как отношение констант K₁:К₂ здесь не­много меньше 10⁴ (именно 0,94-10⁴). Поэтому рассматриваемое титрование не очень точно.

Непосредственно титровать угольную кислоту как кислоту двухосновную, нельзя из-за очень малой величины К₂ и связанного с этим отсутствия скачка pH на кривой титрования.

Большое практическое значение имеет процесс, обратный рас­смотренному выше, а именно титрование раствора Na₂CO₃ рас­твором HCl. При этом происходят следующие реакции:

CO₃^2- + H⁺ ↔ НСО₃^-

НСО₃^- + H⁺↔ H₂CO₃

Как видно из уравнений, Na₂CO₃ превращается - сначала в NaHCO₃. При этом pH раствора изменяется от 11,66 до 8,34

Кривая титрования раствора Н₂СО₃, раствором NaОН.

Если до начала титрования прибавить к раствору Na₂C0₃ фенолфталеин, то он приобретет ярко-красную окраску.

При переходе через точку эквивалентности, соответствующую завершению образования NaHC0₃, раствор обесцвечивается (при рН ~8).

Если прибавить к этому раствору метиловый оранжевый, то он окрасится в желтый цвет. При дальнейшем прибавлении HCl он будет оставаться все время желтым вплоть до того момента, когда весь NaHC0₃ окажется превращенным в свободную Н₂С0₃, pH насыщенного раствора которой рН~4,0, т. е. совпадает с показате­лем титрования данного индика­тора.

Если бы с самого начала тит­ровать Na₂CО₃ с метиловым оран­жевым, было бы затрачено, по 2моль HCl на 1 моль Na₂CО₃, с фенолфталеином израсходуется 1 моль НСl. Поэтому можно сказать, что с фенолфталеином титруется толь­ко половина Na₂CО₃, тогда как с метиловым оранжевым эта соль оттитровывается полностью.

Дата добавления: 2015-07-26