Титрование многоосновных кислот

Титрование сильной кислоты

Сильным основанием

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

До начала титрования: в растворе – сильная кислота

pH = –lg[H⁺] = –lgC^o(HCl)

До т. э.: в растворе – недотитрованная сильная кислота (и ее соль, не влияющая на рН)

pH = –lg[H⁺]_ост. = –lgC_ост(HCl)

В т. э.: в растворе – соль сильной кислоты и сильного основания

рН = 7

После т. э.: в растворе избыток титранта – сильного основания (и соль, не влияющая на рН)

pH = 14 + lg[ОH^–]_изб. = 14 + lgС_изб(NaOH)

 

Общий вид кривой титрования сильной кислоты сильным основанием

Титрование сильного основания сильной кислотой
NaOH + HCl = NaCl + H₂O

 

До начала титрования: в растворе – сильное основание

pH = 14 + lg[OH^–]_исх = 14 + lgС⁰(NaOH)

 

До т. э.: в растворе – недотитрованное сильное основание (и соль, не влияющая на рН)

pH = 14 + lg[OH^–]_ост. = 14 + lgС_ост(NaOH)

В т. э.: в растворе – соль сильного основания и сильной кислоты, рН = 7

После т. э.: в растворе избыток титранта – сильной кислоты (и соль, не влияющая на рН)

pH = –lg[H⁺]_изб. = –lgC_изб(HCl)

 

 

Титрование слабой киcлоты сильным основанием

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

До начала титрования (в исходной точке): в растворе – слабая кислота CH₃COOH

До т. э.: в растворе смесь CH₃COOH и CH₃COONa (буферная)

В т. э.: в растворе соль CH₃COONa

! pH > 7

После т. э.: в растворе соль CH₃COONa и избыток NaOH (который подавляет гидролиз соли и определяет значение рН):

pH = 14 + lg[ОH^–]_изб = 14 + lgС_изб(NaOH)

Прогнозирование возможности титрования

Условие наличия скачка на кривой титрования:

К_д > 10^-7 – 10^-8 (pK < 7-8)

Общий вид кривой титрования слабой кислоты сильным основанием и выбор индикаторов:

 

 

Титрование слабого основания сильной киcлотой

NH₄OH + HCl = NH₄Cl + H₂O

До начала титрования: в растворе слабое основание NH₄OH

До т. э.: в растворе смесь NH₄OH и NH₄Cl (буферная)

В т. э.: в растворе соль NH₄Cl

! рН < 7

После т. э.: в растворе соль NH₄Cl и избыток HCl (который подавляет гидролиз соли и определяет значение рН):

pH = –lg[H⁺]_изб = –lgC_изб(HCl)

Выбор индикатора:

Титрование соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием

KCN + HCl = HCN + KCl

 

До начала титрования: в растворе – соль слабой кислоты KCN ( среда щелочная)

До т. э.: в растворе смесь KCN и HCN (буферная)

В т. э.: в растворе слабая кислота HCN

! рН < 7

После т. э.: в растворе HCN и избыток HCl (подавляющий диссоциацию слабой кислоты и определяющий значение рН):

pH = –lg[H⁺]_изб = –lgC_изб(HCl)

Общий вид кривой аналогичен титрованию слабого основания:

Прогнозирование возможности титрования соли слабой кислоты:

(анион соли – основание, сопряженное слабой кислоте)

рК_осн = 14 – рК_к-ты

К_осн > 10^-7 – 10^-8 (pK_осн < 7-8)

 

Титрование многоосновных кислот

Варианты:

1. Кислота титруется ступенчато (H₃PO₄, H₂SO₃ и др.)

2. Кислота титруется сразу по всем ступеням (H₂С₂O₄, H₂SO₄ и др.)

 

1) Выполнение условия наличия скачка на кривой титрования – определяется количество скачков:

• Если К_n > 10^-7 – 10^-8 Þ скачок есть

• Если К_n < 10^-7 – 10^-8 Þ скачка нет

2) Выполнение условия разделения скачков: (DрК ³ 4)

• Если Þ I и II т. э. располагаются на кривой раздельно, кислота титруется ступенчато

• Если Þ кислота титруется сразу по двум ступеням

Например, H₃РO₄:

К₁ = 7,1·10^-3; К₂ = 6,2·10^-8; К₃ = 5,0·10^-13

 

Если при титровании использовать индикатор метилоранж – то фиксируется 1-я т.экв., и f_экв=1,

если использовать индикатор фенолфталеин – то фиксируется 2-я т.экв. – и f_экв =1/2.

3-ю т.экв. зафиксировать нельзя, т.к. нет скачка!