• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Метод кислотно-основного титрування

До кислотно-основного титрування відносять методи, в яких використовують реакцію нейтралізації, тобто взаємодію йонів гідроксонію Н₃О⁺ з йонами ОН^-:

Н₃О⁺ + ОН^- = 2Н₂О;

або спрощено:

Н⁺ + ОН^- = Н₂О;

Метод нейтралізації дає змогу кількісно визначати кислоти, основи та солі, які утворені сильними основами і слабкими кислотами (Nа₂СО₃, Nа₂В₄О₇) або солі амонію.

Його широко використовують в клінічних лабораторіях для визначення кислотності шлункового соку, сечі, жіночого молока, соку підшлункової залози та інших біологічних рідин.

В санітарно-гігієнічних дослідженнях метод нейтралізації застосовують для визначення кислотності різноманітних харчових продуктів, під час аналізу питної та стічних вод, повітря тощо.

В фармацевтичному аналізі кислотно-основний метод застосовують для визначення концентрації хлоридної кислоти, кількості гідрокарбонату, борної кислоти інших..

При кількісному визначенні кислот – алкаліметрії – робочим розчином являється розчин лугу NаОН або КОН. Приготувати титрований розчин за наважкою неможливо, так як луг не відповідає вимогам, які ставляться до речовин, з яких можна готувати розчин точної концентрації за точно взятою наважкою. Крім цього, при найретельнішому зберіганні розчини лугів дуже швидко змінюють свій титр. Тому вище названі титранти є розчинами з установленим титром тобто являються вторинними стандартами. Їх титр встановлюють в процесі титрування. Вихідною речовиною для встановлення титру робочого розчину лугу може служити оксалатна (щавелева) кислота Н₂С₂О₄ 2Н₂О або янтарна кислота Н₂С₄Н₄О_4. Часто в лабораторній практиці в якості вихідного розчину використовують 0,1М розчин кислоти, приготовлений з фіксанала.

Як первинні стандарти для встановлення точної концентрації кислот використовують декагідрат натрій тетераборат Nа₂В₄О₇ ^.10Н₂О (бура) або х.ч. сода Nа₂СО₃. Наприклад молярну концентрацію еквівалента робочого розчину хлоридної кислоти можна встановити за такою реакцією:

2НСІ + Nа₂В₄О₇ +5Н₂О = 4Н₃ВО₃ + 2NaCІ

М _екв(Nа₂В₄О₇ ^.10Н₂О) = 190,71 г/моль

Якщо в якості первиннгого стандарту використовується сода, відбувається наступна реакція:

2НСІ + Nа₂СО₃ = 2NаСІ + СО₂ ↑ + Н₂О

М _екв(Nа₂СО₃) = 53 г/моль

Доцільніше користуватися розчином бури, оскільки вона має більше значення молекулярної маси.

При кількісному визначенні лугу – ацидиметрії -робочим розчином являється розчин сильної кислоти ( переважно НСl чи Н₂SО₄ ). Приготувати титрований розчин кислоти, виходячи із концентрованої кислоти, не можливо. Як би точно ми не взяли наважку концентрованої кислоти, ми не будемо знати істинної її кількості, так як сульфатна кислота дуже гігроскопічна, а концентрована хлоридна кислота виділяє хлороводень. Тому вище названі титранти є розчинами з установленим титром тобто являються вторинними стандартами. Їх титр встановлюють в процесі титрування. Вихідною речовиною для встановлення титру робочого розчину кислоти служить бура Nа₂В₄О₇ ^.10Н₂О або сода Nа₂СО₃ У деяких випадках робочий розчин готують у фіксанала. Титр розчину кислот не змінюється досить довгий час.

Як первинні стандарти для встановлення точної концентрації лугів використовують оксалатна (щавлева) кислота Н₂С₂О₄ 2Н₂О або янтарна кислота Н₂С₄Н₄О₄. Наприклад молярну концентрацію еквівалента робочого розчину натрій гідроксиду можна встановити за такою реакцією:

Н₂С₂О₄ + 2NаОН +5Н₂О = Nа₂С₂О₄ + Н₂О

Якщо титрувати розчин любої кислоти розчином лугу,відбувається зв'язування йонів Н⁺ кислоти йонами ОН^- і концентрація йонів Н⁺ поступово зменшується ,а рН розчину збільшується.

При певному значенні рН досягається точка еквівалентності і титрування повинне бути закінчено. При титруванні розчину лугу розчином кислоти зв'язуються йони ОН^- і концентрація їх в розчині зменшується, а концентрація йонів Н⁺ збільшується і рН розчину зменшується. Однак значення рН в точці еквівалентності не у всіх випадках має одне і те ж значення , воно залежить від природи реагуючої кислоти і основи.

При нейтралізації сильної кислоти сильною основою:

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

Утворюється тільки один слабкий електроліт - вода. Реакція практично доходить до кінця . Утворена в результаті реакції сіль гідролізу не підлягає і має нейтральну реакцію (рН=7,0). Отже при титруванні сильної кислоти лугом і навпаки в точці еквівалентності середовище розчину нейтральне, рН розчину рівне 7,0.

Якщо замість сильної кислоти титрувати лугом слабку кислоту, наприклад оцтову, то відбувається реакція:

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

В розчині в точці еквівалентності буде присутня сіль, яка піддається гідролізу:

CH₃COONa + H₂O = CH₃COOH + NaOH

Отже реакція яка протікає в даних умовах при титруванні, оборотня і не буде доходити до кінця. В точці еквівалентності в розчині буде присутні CH₃COOH і NaOH. Слабка оцтова кислота знаходиться в розчині в основному у вигляді не дисоційованих молекул, а NaOH дисоційований майже повністю. Концентрація йонів ОН^- перевищує концентрацію йонів Н⁺ і титрування буде закінчуватись при рН≥7,0.

При титруванні слабких основ сильними кислотами, наприклад:

NН₄ОН + НСІ = NН₄СІ + Н₂О

Утворена сіль піддається гідролізу.

NН₄СІ + Н₂О = NН₄ОН + НСІ

Реакція нейтралізації буде оборотною і в точці еквівалентності концентрація йонів Н⁺ перевищує концентрацію йонів ОН^- Титрування буде закінчуватись при рН≤7,0.

Таким чином, при методі нейтралізації точка еквівалентності співпадає з точкою нейтралізації лише при взаємодії сильної кислоти з сильною основою. При титруванні необхідно встановити точку еквівалентності, а не нейтральності і, внаслідок цього титрування у різних випадках доводиться закінчувати при різних значеннях рН. Якщо речовина не розчиняється у воді або розкладається водою, тобто не може бути відтитрована у водному розчині, кислотно-основне титрування може застосовуватись також у неводних розчинах.

Читайте також:

1. D) методу мозкового штурму.
2. H) інноваційний менеджмент – це сукупність організаційно-економічних методів управління всіма стадіями інноваційного процесу.
3. I Метод Шеннона-Фано
4. I. Метод рiвних вiдрiзкiв.
5. VII. Нахождение общего решения методом характеристик
6. А. науковий факт, b. гіпотеза, с. метод
7. Автоматизація водорозподілу на відкритих зрошувальних системах. Методи керування водорозподілом. Вимірювання рівня води. Вимірювання витрати.
8. Агрегативна стійкість, коагуляція суспензій. Методи отримання.
9. АгротехнІЧНИЙ метод
10. Адаптовані й специфічні методи дослідження у журналістикознавстві
11. Адміністративні (прямі) методи регулювання.
12. Адміністративні методи - це сукупність прийомів, впливів, заснованих на використанні об'єктивних організаційних відносин між людьми та загальноорганізаційних принципів управління.

Переглядів: 7651