Acidobazická titrace
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 17. dubna 2021; kontroly vyžadují 3 úpravy .Acidobazická titrace - titrační metody pro stanovení koncentrace kyselin nebo zásad na základě neutralizační reakce:
Titrace alkalickým roztokem se nazývá alkalimetrie a titrace kyselým roztokem acidimetrie . Při kvantitativním stanovení kyselin ( alkalimetrie ) - pracovním roztokem je alkalický roztok NaOH nebo KOH, při kvantitativním stanovení alkálie (acidimetrie) je pracovním roztokem roztok silné kyseliny (obvykle HCl nebo H 2 SO 4 ).
Koncová titrace
Koncový bod titrace se stanoví následujícími způsoby:
- vizuální - pomocí acidobazických indikátorů
- potenciometricky
- konduktometricky
- spektrofotometricky
Při použití indikátorů se tyto volí tak, aby jejich bod ekvivalence pH byl uprostřed pH skoku titrace. V tomto případě je rozsah pH skoku titrace tím větší, čím silnější je titrovatelná kyselina (báze) a čím vyšší je přesnost titrace. U slabých kyselin (zásad) je titrační skok menší a může se zvýšit v důsledku komplexačních reakcí: například titrace slabé kyseliny borité se provádí v přítomnosti mannitolu.
Titrace slabých kyselin (pK a >7) a slabých zásad (pK b ) se provádí v nevodných rozpouštědlech, ve kterých se zlepšují jejich kyselé (zásadité) vlastnosti. V případě slabých kyselin jsou to např. ethylendiamin a dimethylformamid , v případě slabých zásad kyselina mravenčí a ledová kyselina octová .
Kromě stanovení koncentrace anorganických a organických kyselin a zásad se acidobazická titrace používá ke stanovení funkčních skupin organických sloučenin ( karboxylové , sulfo- a aminoskupiny atd.).
Titrace silné kyseliny/zásady silnou zásadou/kyselinou
pH roztoku je určeno koncentrací kyseliny / zásady zbývající v přebytku.
Na začátku titrace se pH roztoku mírně změní, poté, jak se přiblíží k bodu ekvivalence , začne pH rychle narůstat. Skok pH při titraci je velký a závisí na koncentraci činidel: jak se snižují, velikost skoku se zmenšuje.
Když je silná báze titrována silnou kyselinou, je titrační křivka zrcadlová.
Bod ekvivalence se shoduje s neutrálním bodem.
Příklad (titrace silné kyseliny silnou zásadou):
- Před TE je hodnota pH určována pouze vodíkovými ionty v důsledku netitrované silné kyseliny, protože jiné zdroje ( autoprotolýza vody ; oxid uhličitý absorbovaný ze vzduchu) lze zanedbat. pH lze vypočítat podle vzorce: pH \u003d - lgc 0 - lg (1-f), kde c 0 je počáteční koncentrace roztoku silné kyseliny, f je stupeň titrace;
- V FC je hodnota pH určena vodíkovými ionty dodávanými v důsledku autoprotolýzy vody (za předpokladu, že se CO 2 neabsorbuje): pH = ½pKw , kde Kw je konstanta autoprotolýzy vody;
- U TE je hodnota pH určena přebytkem přidaného titračního činidla - silné zásady podle vzorce: pH = pK w + lgc T + lg (f-1), kde c T je koncentrace titračního činidla [1 ] .
Titrace slabé jednosytné kyseliny silnou zásadou/slabá zásada silnou kyselinou
pH roztoku je definováno jako neúplná disociace slabé kyseliny:
hydrolýza soli v bodě ekvivalence:
a pufrovací účinek systému "slabá kyselina + sůl slabé kyseliny". Při titraci roztoku stoupá pH rychleji než při titraci silné kyseliny, skok pH je méně výrazný a bod ekvivalence je při pH>7 (v alkalické zóně). Skok pH je slabší, čím je kyselina slabší, tím je její koncentrace nižší a teplota roztoku je vyšší.
Když se slabá báze titruje silnou kyselinou, titrační křivka se zrcadlí: pH roztoku klesá a bod ekvivalence je při pH <7.
Titrace vícesytných kyselin a zásad
Chování pH na titrační křivce je ovlivněno několika kroky disociace kyselina/báze a pufračním působením intermediárních solí. Na křivce je několik slabých titračních skoků.
Poznámky
Literatura
- Chemická encyklopedie / Ed.: Knunyants I.L. a další - M .: Sovětská encyklopedie, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 s. — ISBN 5-82270-035-5 .
- Vasiliev V.P. Analytická chemie. Část 1. Gravimetrické a titrimetrické metody analýzy. - M . : Vyšší škola, 1989. - 320 s. - 40 000 výtisků. - ISBN 5-06-000066-4 .
- Základy analytické chemie / ed. Yu. A. Zolotová . - 3., revidováno. a doplňkové - M .: Vyšší. škola, 2004. - T. 2. - 503 s. — (Klasická vysokoškolská učebnice).