Кривые титрования. (Лекция 6)

Содержание

Слайд 2

План: Титрование сильной кислоты сильным основанием (или наоборот). Кривая титрования слабой

План:

Титрование сильной кислоты сильным основанием (или наоборот).
Кривая титрования слабой одноосновной кислоты.


сильным основанием.
Кривая титрования слабого основания сильной кислотой.
Кривые титрования многоосновных кислот и их солей.
Слайд 3

HCl + NaOH ↔ NаCl + H2O Исходный раствор: [H+] =

HCl + NaOH ↔ NаCl + H2O

Исходный раствор:
[H+] = [HCl] =

1.10-1 рН= -lg[HCl] = 1,00
В начале скачка титрования раствор недотитрован на
0,1 %, т.е. прибавлено 99,9 мл 0,1 М NaOH,
[H+] = 0,0001 моль/л или 10-4, рН = 4.
В ТЭ рН = 7.
В конце скачка титрования раствор перетитрован на 0,1
рН = –lg[H+] = –lg10-10 = 10,0
Слайд 4

Кривая титрования 0,1 М раствора HCl 0,1 М раствором NaOH

Кривая титрования 0,1 М раствора HCl 0,1 М раствором NaOH

Слайд 5

Кривая титрования раствора HCl раствором NaOH: 1 – 1 М растворы,

Кривая титрования раствора HCl раствором NaOH:
1 – 1 М растворы,

2 – 0,1 М растворы,
3 – 0,01 М растворы, 4 – 0,001 М растворы
Слайд 6

Температура раствора С повышением температуры увеличивается ионное произведение воды (при 25°С

Температура раствора
С повышением температуры увеличивается ионное произведение воды (при 25°С Кw=1,00∙10-14;

при 100°С Кw=55,00∙10-14), сужается естественная шкала кислотности воды, и если нейтральная среда при 25°С характеризуется [H+]=[ОH-]=10-7, то при 100°С [H+]=[ОH-]=7,41∙10-7. Это приводит к уменьшению диапазона рН кривых титрования и уменьшению скачка титрования.
Слайд 7

Силы титруемой кислоты или основания (Ка, Кb) Можно оттитровать вещества, у которых Ка, Кb ≥ 5·10-8

Силы титруемой кислоты или основания (Ка, Кb)
Можно оттитровать вещества, у которых


Ка, Кb ≥ 5·10-8
Слайд 8

СH3COOH + NaOH ↔ СH3COONa + H2O СH3COOH + OH- ↔

СH3COOH + NaOH ↔ СH3COONa + H2O
СH3COOH + OH- ↔ СH3COO-

+ H2O
Kа (СH3COOH) =1,74∙10-5, pKа (СH3COOH) = 4,76.
рН исходного раствора:
рН = ½ рKа – ½ lg Са = ½ ∙ 4,76 – ½ ∙ lg 0,1 = 2,88
Точка полунейтрализации. Оттитровано 50% СH3COOH.
Слайд 9

Точка начала скачка титрования. Раствор недотитрован на 0,1%: Точка эквивалентности: pН

Точка начала скачка титрования. Раствор недотитрован на 0,1%:
Точка эквивалентности:
pН =

7 + ½ рКа + ½ lgCb = 7+½ ∙ 4,76 + ½ ∙ lg 0,1 =
= 7+2,38-0,5=8,88
Слайд 10

Точка конца скачка титрования. Раствор перетитрован на 0,1% рН = –lg[H+] = –lg10-10 = 10,0

Точка конца скачка титрования. Раствор перетитрован на 0,1%
рН = –lg[H+] =

–lg10-10 = 10,0
Слайд 11

Кривая титрования 0,1 М раствора CH3COOH 0,1 М раствором NaOH


Кривая титрования 0,1 М раствора CH3COOH 0,1 М раствором NaOH

Слайд 12

NH3·H2O + HCl ↔ NH4Cl + H2O NH3·H2O + H+ ↔

NH3·H2O + HCl ↔ NH4Cl + H2O
NH3·H2O + H+ ↔ NH4+

+ H2O
Кb (NH3) = 1,76 .10-5, pКb (NH3) = 4,755.
рН исходного раствора:
pH = 7+½ pKa + ½ lgCb
рКа = 14 - рКb = 14 - 4,755 = 9,245 = 9,25
рН = 7 + ½ . 9,25 + ½ lg 0,1 = 11,13
Слайд 13

Точка полунейтрализации (оттитровано 50% NH3·H2O): Точка начала скачка титрования (оттитровано 99,9%

Точка полунейтрализации (оттитровано 50% NH3·H2O):
Точка начала скачка титрования (оттитровано 99,9%

NH3·H2O):
Точка эквивалентности (оттитровано 100% NH3·H2O):
рН = ½ рКа - ½ lg Са = ½ . 9,25 - ½ lg 0,l = 5,13
Слайд 14

Точка конца скачка титрования (перетитровано на 0,1 %): рН = –lg[H+] = –lg10-4 = 4

Точка конца скачка титрования (перетитровано на
0,1 %):
рН = –lg[H+] =

–lg10-4 = 4
Слайд 15

Кривая титрования 0,1 М раствора NH4OH 0,1 М раствором HCl

Кривая титрования 0,1 М раствора NH4OH 0,1 М раствором HCl

Слайд 16

Н3РО4 + ОН- ↔ Н2РО4- + Н2О Н2РО4- + ОН- ↔

Н3РО4 + ОН- ↔ Н2РО4- + Н2О
Н2РО4- + ОН- ↔ НРО42-

+ Н2О
НРО42- + ОН- ↔ РО43- + Н2О
Н3РО4 ↔ Н+ + Н2РО4- Ка1 = 7,1∙10-3 рКа1 = 2,15
Н2РО4- ↔ Н+ + НРО42- Ка2 = 6,2∙10-8 рКа2 = 7,21
НРО42-- ↔ Н+ + РО43- Ка3 = 5,0∙10-13 рКа3 = 12,0
Слайд 17

Константы титрования рКт1 = рКа2 – рКа1 = 7,21 – 2,15

Константы титрования
рКт1 = рКа2 – рКа1 = 7,21 – 2,15 =

5,06
рКт2 =рКа3 – рКа2 = 12,0 – 7,21 = 4,79
рКт3 = рКw – рКа3 = 14,00 – 12,0 = 2,0.

;

Слайд 18

рH1 = ½(рКа1 + рКа2) = ½(2,15 + 7,21) = 4,68

рH1 = ½(рКа1 + рКа2) = ½(2,15 + 7,21) = 4,68
fэ(Н3РО4)

= 1
рН2 = ½(рКа2 + рКа3) = ½(7,21 + 12,0) = 9,60
fэ(Н3РО4) = ½
Слайд 19

Кривая титрования 0,1 М раствора H3PO4 0,1 М раствором NaOH

Кривая титрования 0,1 М раствора H3PO4 0,1 М
раствором NaOH

Слайд 20

Для щавелевой кислоты Ка1=5,6.10-2 (рКа1 = 1,25), Ка2=5,4.10-5 (рКа2 = 4,27). рКт1 = 4,27-1,25 = 3,02

Для щавелевой кислоты
Ка1=5,6.10-2 (рКа1 = 1,25),
Ка2=5,4.10-5 (рКа2 = 4,27).

рКт1 = 4,27-1,25 = 3,02
Слайд 21

H2CO3 ↔ HCO3- + H+ Ка1 = 4,5∙10-7 рКа1 = 6,35

H2CO3 ↔ HCO3- + H+ Ка1 = 4,5∙10-7 рКа1 = 6,35
HCO3-

↔ CO32- + Н+ Ка2 = 4,8∙10-11 рКа2 = 10,32
Слайд 22

Na2CO3 + HCl ↔ NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl ↔ H2CO3 + NaCl

Na2CO3 + HCl ↔ NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl ↔ H2CO3

+ NaCl
Слайд 23

pH = 7 + ½ pKa2 + ½ lgCb= 7 +

pH = 7 + ½ pKa2 + ½ lgCb= 7 +

½.10,32 + ½ lg0,1 = = 11,66
рН в ТЭ:
рH1 = ½(рКа1 + рКа2) = ½(6,35 + 10,32) = 8,34
рН2 = ½ рКа1 - ½ lg Са = ½ . 6,35 - ½ lg 0,l =
= 3,175+0,5 = 3,68
Слайд 24

При титровании Na2СO3 с метиловым оранжевым fэ(Na2CO3) = ½, при титровании

При титровании Na2СO3 с метиловым оранжевым fэ(Na2CO3) = ½,
при титровании

с фенолфталеином
fэ(Na2CO3) = 1.
Vф.ф. = ½Vм.о.