Титрование многопротонных кислот

Содержание

Слайд 2

рН τ рК1 + рК2 рНт.э. = 2 рНт.э.1 = 4.68,

рН

τ

рК1 + рК2
рНт.э. =
2

рНт.э.1 = 4.68,

рНт.э.2 =

9.76

4.68 + 9.76
рНт.э. = = 7.22
2

Слайд 3

2. Титрование лимонной кислоты (СН2)2С(ОН)(СООН)3. К1 = 7.4 ∙ 10-4, К2

2. Титрование лимонной кислоты (СН2)2С(ОН)(СООН)3.
К1 = 7.4 ∙ 10-4, К2

= 1.8 ∙ 10-5, К3 = 4.0 ∙ 10-7

рН

τ

Слайд 4

Способы обнаружения точки эквивалентности визуальные физико-химические индикаторные рН-метрия кулонометрия Индикаторы Одноцветные Двухцветные (фенолфталеин) (метиловый-оранжевый)

Способы обнаружения точки эквивалентности
визуальные физико-химические
индикаторные рН-метрия кулонометрия
Индикаторы
Одноцветные Двухцветные
(фенолфталеин) (метиловый-оранжевый)

Слайд 5

Для метилового-оранжевого: HInd + H2O ↔ Ind- + H3O+ красная (рН

Для метилового-оранжевого:
HInd + H2O ↔ Ind- + H3O+
красная (рН <

4) желтая (рН > 4)
[Ind-] ∙ [H3O+]
KInd = = const
[HInd] ∙ [H2O]
[HInd] [HInd]
[H+] = KInd ∙ ; pH = pKInd – lg
[Ind-] [Ind-]
Интервал перехода окраски индикатора:
ΔрН = рКInd ± 1
Показатель титрования:
рТ = рКHInd
Слайд 6

Виды индикаторов Индикатор pKInd ΔрН рТ Окраска Кислая Щелочная среда среда

Виды индикаторов
Индикатор pKInd ΔрН рТ Окраска
Кислая Щелочная
среда среда
Метиловый-
оранжевый

3.36 3.1 – 4.4 3.7 красная желтая
Метиловый-
красный 5.00 4.4 – 6.2 5.3 красная желтая
Бромтимоло-
вый синий 7.30 6.0 – 7.6 6.8 желтая синяя
Фенол-
фталеин 9.53 8.2 – 9.8 8.8 бесцветная малиновая
Слайд 7

Окислительно – восстановительное титрование (редоксиметрия) Реакция восстановления: Ох1 + ne- →

Окислительно – восстановительное титрование (редоксиметрия)
Реакция восстановления:
Ох1 + ne- → Red1
Реакция окисления:


Red2 - ne- → Ox2
Окислительно – восстановительная реакция:
Ох1 + Red2 → Red1 + Ox2
Слайд 8

Н2 V Pt Ox Red Pt H2SO4 2H3O+ + 2e- ↔

Н2

V

Pt

Ox

Red

Pt

H2SO4

2H3O+ + 2e- ↔ 2H2 + H2O

2H+ + 2e- ↔

H2

E = 0

Гальванический элемент

ЭДС = Ех – Ест. = Е

Слайд 9

Уравнение Нернста: RT aOx Е = Е0 + ∙ ln nF

Уравнение Нернста:
RT aOx
Е = Е0 + ∙ ln

nF aRed
Если RT/F = const, то величина [2.3 ∙ T ∙ e]/F составляет:
- 0.058 при 20оС
- 0.059 при 25оС
- 0.060 при 30оС
При 25оС (н.у.) реальный ОВ-потенциал (Е):
0.059 aOx
Е = Е0 + ∙ lg
n aRed
Слайд 10

Если aOх = aRed = 1 моль/л, то Е = Е0

Если aOх = aRed = 1 моль/л, то Е = Е0

– стандартный ОВ-потенциал –
справочная величина
Пример.
ОВ - процесс Е0, В
F2 + 2e- ↔ 2F- 2.87
MnO4- + 8H+ + 5e- ↔ Mn2+ + 4H2O 1.51
Fe3+ + 1e- ↔ Fe2+ 0.77
Cu2+ + 2e- ↔ Cu0 0.15
2H+ + 2e- ↔ H2 0.0
Fe2+ + 2e- ↔ Fe0 - 0.44
Zn2+ + 2e- ↔ Zn0 - 0.76
Слайд 11

Условия протекания ОВ-реакций 0.059 aOx1 Ox1 + n1e- → Red1, n1,

Условия протекания ОВ-реакций
0.059 aOx1
Ox1 + n1e- → Red1, n1, Е1

= Е10 + ∙ lg
n1 aRed1
0.059 aOx2
Ox2 + n2e- → Red2, n2, Е2 = Е20 + ∙ lg
n2 aRed2
Вычитаем из первого уравнения второе:
n2Ox1 – n1Ox2 ↔ n2Red1 – n1Red2
n2Ox1 + n1Red2 ↔ n1Ox2 + n2Red1
an2Red1 ∙ an1Ox2
К =
an2Ox1 ∙ an1Red2
Слайд 12

Е1 = Е2: 0.059 aOx1 0.059 aOx2 Е10 + ∙ lg

Е1 = Е2:
0.059 aOx1 0.059 aOx2
Е10 + ∙ lg =

Е20 + ∙ lg
n1 aRed1 n2 aRed2
0.059 aOx2 aOx1 0.059 aOx2 ∙ aRed1
Е10 - Е20 = ∙ (n1 ∙ lg - n2 ∙ lg ) = ∙ lg
n1 ∙ n2 aRed2 aRed1 n1 ∙ n2 aOx1 ∙ aRed2
0.059 (Е10 - Е20) ∙ n1 ∙ n2
Е10 - Е20 = ∙ lg K; lg K =
n1 ∙ n2 0.059