Введение в титриметрический анализ. Кислотно-основное титрование

Содержание

Слайд 2

План 1. Титриметрические методы 2. Классификация титриметрических методов анализа 3. Титрованные

План

1. Титриметрические методы
2. Классификация титриметрических методов анализа
3. Титрованные (стандартные) растворы
4.

Способы и методы титрования
5. Сущность кислотно-основного титрования
6. Первичные стандарты метода кислотно-основного титрования
7. рН-индикаторы
8. Способы подбора индикаторов
Слайд 3

Закон эквивалентов СМэ1 ∙ V1 = СМэ2 ∙ V2 , где

Закон эквивалентов
СМэ1 ∙ V1 = СМэ2 ∙ V2 ,
где СМэ

– молярная концентрация эквивалента;
V – объем.
Слайд 4

Фактор эквивалентности fэ 2NaOH + H2СO3 ↔ Na2СO3 + 2H2O fэ(H2СO3)

Фактор эквивалентности fэ
2NaOH + H2СO3 ↔ Na2СO3 + 2H2O
fэ(H2СO3) =

½.
NaOH + H2СO3 ↔ NaНСO3 + H2O
fэ(H2СO3) = 1.
Слайд 5

Молярной массой эквивалента вещества называют массу одного моля эквивалента этого вещества,

Молярной массой эквивалента вещества называют массу одного моля эквивалента этого вещества,

равную произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества.
Мэ = fэ ∙ М
Мэ(H2СO3) = fэ(H2СO3) ∙ М(H2СO3) = 1/2 ∙ 106,0 = 53,00 г/моль;
Мэ(H2СO3) = fэ(H2СO3) ∙ М(H2СO3) = 1 ∙ 106,0 = 106,0 г/моль.
Слайд 6

Классификация титриметрических методов анализа 1. Кислотно-основное титрование – основано на реакции

Классификация титриметрических методов анализа

1. Кислотно-основное титрование – основано на реакции переноса

ионов водорода от одной реагирующей частицы к другой в растворе:
НА + В ↔ ВН+ + А-
ацидиметрию (ацидиметрическое титрование) – определение веществ титрованием стандартным раствором кислоты (Н3О+);
алкалиметрию (алкалиметрическое титрование) – определение веществ титрованием стандартным раствором сильного основания (ОН-);
протолитометрию (титрование в неводных средах).
Слайд 7

2. Окислительно-восстановительное титрование (редокс-метрия) – основано на реакции переноса электронов от

2. Окислительно-восстановительное титрование (редокс-метрия) – основано на реакции переноса электронов от

восстановителя к окислителю:
Ох1 + Red2 ↔ Red1 + Ox2
оксидиметрические методы (титрование раствором окислителя): перманганатометрия, иодатометрия, дихроматометрия, бромо- и броматометрия, цериметрия, йодхлорметрия и др.;
редуктометрические методы (титрование раствором восстановителя): аскорбинометрия, титанометрия, феррометрия и др.
Слайд 8

3. Осадительное титрование – основано на реакции образования малорастворимых соединений: nКm+

3. Осадительное титрование – основано на реакции образования малорастворимых соединений:
nКm+

+ mАn- ↔ КnАm
Различают: аргентометрию, меркурометрию, тиоцианатометрию и др.
4. Комплексиметрическое титрование – основано на реакции образования слабодиссоциирующего растворимого комплекса:
М + nL ↔ [M(L)n]
Различают: комплексонометрию, меркуриметрию, фториметрию.
Слайд 9

Способ приготовленного титра Т – титр раствора, г/мл; а – масса

Способ приготовленного титра
Т – титр раствора, г/мл;
а – масса навески

вещества, г;
Vк – вместимость мерной колбы, мл;
СМэ – молярная концентрация эквивалента раствора;
Мэ' – миллимолярная масса эквивалента вещества.
Слайд 10

Способ установленного титра


Способ установленного титра

Слайд 11

Навеску установочного вещества для приготовления определенного объема V раствора с молярной

Навеску установочного вещества для приготовления определенного объема V раствора с молярной

концентрацией СМ или молярной концентрацией эквивалента СМэ рассчитывают по формулам:
Для твердых веществ:
Для растворов:
С% - процентная концентрация вещества в исходном растворе.
Слайд 12

Прямое титрование CH3COOH + NaOH ↔ CH3COONa + H2O

Прямое титрование
CH3COOH + NaOH ↔ CH3COONa + H2O

Слайд 13

Обратное титрование (титрование по избытку) NH4ОH + HCl(изб.) ↔ NH4Cl +

Обратное титрование
(титрование по избытку)
NH4ОH + HCl(изб.) ↔ NH4Cl +

H2O
HCl(ост.) + NaOH ↔ NaCl + H2O
Слайд 14

Заместительное титрование Например, методом алкалиметрии способом прямого титрования Н3PO4 титруется только

Заместительное титрование
Например, методом алкалиметрии способом прямого титрования Н3PO4 титруется только

по 1 и 2 ступеням. Для того, чтобы оттитровать Н3PO4 по 3 ступеням используют способ заместительного титрования:
2H3PO4 + 3CaCl2(изб.) ⇄ Ca3(PO4)2↓ + 6HCl
HCl + NaOH ⇄ HCl + H2O
Слайд 15

Различают: метод пипетирования; метод отдельных навесок.

Различают:
метод пипетирования;
метод отдельных навесок.

Слайд 16

Сущность кислотно-основного титрования В основе метода кислотно-основного титрования лежат реакции, связанные

Сущность кислотно-основного титрования
В основе метода кислотно-основного титрования лежат реакции, связанные с

переносом ионов водорода между веществами, проявляющими кислотно-основные свойства.
НА + В ↔ НВ+ + А-
а1 b2 а2 b1
Слайд 17

Титранты метода КОТ В методе ацидиметрии в качестве титрантов применяют 0,01-1

Титранты метода КОТ
В методе ацидиметрии в качестве титрантов применяют

0,01-1 М растворы кислот (HCl, H2SO4, HNO3, HClO4), в методе алкалиметрии – 0,01-1 М растворы щелочей (NaOH, KOH, Ba(OH)2).
Слайд 18

Тетраборат натрия декагидрат, бура (Na2B4O7 ∙10H2O) B4O72- + 2H+ + 5H2O

Тетраборат натрия декагидрат, бура (Na2B4O7 ∙10H2O)
B4O72- + 2H+ + 5H2O ⇄

4H3BO3
fэ (Na2B4O7 . 10H2O) = ½
индикатор – метиловый красный, метиловый оранжевый
Слайд 19

Карбонат натрия (Na2CO3) CO32- + 2H+ ⇄ H2CO3 fэ (Na2CO3) =

Карбонат натрия (Na2CO3)
CO32- + 2H+ ⇄ H2CO3
fэ (Na2CO3) = ½
индикатор –

метиловый красный, метиловый оранжевый
CO32- + H+ ⇄ HCO3 –
fэ (Na2CO3) = 1
индикатор – фенолфталеин
Слайд 20

Щaвeлeвaя киcлотa H2C2O4·2 H2O H2C2O4 + 2OH- ⇄ C2O4 2- +

Щaвeлeвaя киcлотa H2C2O4·2 H2O
H2C2O4 + 2OH- ⇄ C2O4 2- + 2H2О

(H2C2O4) = ½
индикатор – фенолфталеин
Янтарная кислота H2C4H4O4
H2C4H4O4 + 2OH- ⇄ C4H4O42-
fэ (H2C4H4O4) = ½
индикатор – фенолфталеин
Слайд 21

Бeнзoйнaя киcлoтa C6 H5 COOH C6H5COOH + OH- ⇄ C6Н5СОО- +


Бeнзoйнaя киcлoтa C6 H5 COOH
C6H5COOH + OH- ⇄ C6Н5СОО- +

H2О
fэ (C6H5COOH ) = 1
индикатор – фенолфталеин
Сaлицилoвaя киcлoтa C6H4(OH)COOH
fэ (C6H4(ОН)COOH ) = 1
индикатор – фенолфталеин
Слайд 22

∆рН = рКа ±1 HInd ⇄ H+ + Ind-


∆рН = рКа ±1

HInd ⇄ H+ + Ind-

Слайд 23

HCl + NaOH ↔ NaCl + H2O H+ + OH- ↔

HCl + NaOH ↔ NaCl + H2O H+ + OH- ↔ H2O
CH3COOH

+ NaOH ↔ CH3COONa + H2O
CH3COOH + OH- ↔ CH3COO- + H2O
NH4ОH + HCl ↔ NH4Cl + H2O
NH4ОH + H+ ↔ NH4+ + H2O
Слайд 24

Для построения кривой титрования рассчитывают: рН исходного раствора, рН в момент

Для построения кривой титрования рассчитывают:
рН исходного раствора,
рН в момент полунейтрализации,


рН в начале скачка титрования (анализируемый раствор недотитрован на 0,1%),
рН в точке эквивалентности,
рН в конце скачка титрования (анализируемый раствор перетитрован на 0,1%).
Слайд 25

С визуальным фиксированием конечной точки титрования (КТТ) можно оттитровать вещества, у которых Ка, Кb ≥ 5·10-8

С визуальным фиксированием конечной точки титрования (КТТ) можно оттитровать вещества, у

которых Ка, Кb ≥ 5·10-8
Слайд 26

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 27

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 28

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


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