| 3. Күшті қышқылды күшті негізбен титрлеу қисығы.
10 мл 0,1н HCl ерітіндісін 0,1н NaOH ерітіндісімен титрлеуді қарастырайық.
Титрлеу басталғанға дейін ерітіндінің рН мәні қышқылдың бастапқы ерітіндісіндегі сутек иондарының концентрациясымен анықталады:
Эквивалентті нүктеге дейін.Титрлеу барысында эквивалентті нүктеге дейін сутек иондарының концентрациясы бос(титрленбеген) тұз қышқылының концентрациясымен анықталады:
Жалпы түрде:
Егер 10 мл 0,1н тұз қышқылына 9 мл 0,1н натрий гидроксидін қосса, онда сутек иондарының концентрациясы тең болады:
Эквиваленттік нүктеде:
Эквиваленттік нүкте орнағаннан кейін NaOH ерітіндісі артық мөлшерде болады, сондықтан рН-тың мәні негіздің бос концентрациясымен анықталады:
Жалпы түрде:
Егер 10,01 мл 0,1 н NaOH құйылса:
; ;
Алынған мәліметтер 9- кестеде жинақталған.
Кесте 9.- 10 мл 0,1н HCl 0,1н NaOH ерітіндісімен титрлеудің нәтижелері.
VNaOH,мл
|
,моль/л
|
рН
|
,моль/л
|
рОН
|
0
|
|
1,0
|
|
13
|
5,0
|
|
1,5
|
|
12,5
|
9,0
|
|
2,3
|
|
11,7
|
9,90
|
|
3,3
|
|
10,7
|
9,99
|
|
4,3
|
|
9,7
|
10,0
|
|
7,0
|
|
7,0
|
10,01
|
|
9,7
|
|
4,3
|
10,10
|
|
10,7
|
|
3,3
|
11,0
|
|
11,7
|
|
2,3
|
9 - кестедегі мәліметтер бойынша титрлеу қисығы салынды (3 - сурет).
Сурет 3.- 10 мл 0,1н HCl 0,1н NaOH ерітіндісімен титрлеу қисығы
Титрлеу қисығын талдау негізінде келесі қорытындылар жасалды:
Эквивалентті нүктенің маңайында рН мәні күрт өзгереді.
Титрлеу қисығында рН секіру мәні үлкен интервалға ие, NaOH ерітіндісінің көлемі 9,99-10,0 аралығында өзгергенде рН мәні 4,0-тен 10-ге дейін өзгереді.
Эквиваленттік нүкте бейтараптану сызығында жатады.
Эквиваленттік нүктені анықтау үшін рТ көрсеткіштері 4,0-10,0
аралығында жататын индикаторлар сәйкес келеді:метилді қызғылт сары
(рТ=4), метилді қызыл (рТ=5,5), фенолды қызыл (рТ=7,5), фенолфталеин (рТ=9,0).
Лекция 9
Тақырыбы: Қышқылды-негіздік титрлеу.
Жоспар
Әлсіз қышқылды күшті негізбен титрлеу.
Әлсіз негізді күшті қышқылмен титрлеу.
1.Әлсіз қышқылды күшті негізбен титрлеу.
10 мл 0,1н CH3COOH ерітіндісін 0,1н NaOH ерітіндісімен титрлеуді қарастырайық.
Титрлеу басталғанға дейін ерітіндіде тек қана сірке қышқылы болады. Сірке қышқылы әлсіз электролит,сондықтан протондану процессі аз мөлшерде жүреді.Осыған байланысты осы кезеңдегі ерітіндінің рН-ын сірке қышқылының диссоциациялану константасы арқылы есептеу керек.
Диссоциациялану теңдеуі келесі:
Диссоциациялану константасының өрнегі:
Сірке қышқылының диссоциациялану константасы – аз шама, сондықтан:
деп қабылдауға болады.
Екінші жағынан диссоциациялану теңдеуіне сүйене отыра сутек иондарының концентрациясы ацетат иондарының концентрациясына тең деп қарастыруға болады:
;
Эквивалентті нүктеге дейін.Титрлеу барысында ерітіндіде бос сірке қышқылымен қатар осы қышқылдың тұзы түзіледі.Мысалы,10 мл 0,1н ерітіндісіне 9 мл 0,1н NaOH ерітіндісін қосса,онда 9 мл 0,1н натрий ацетаты түзіледі,ал 0,1н ерітіндісінің 1 мл бос күйінде жүреді.Бұл жағдайда ерітіндінің рН мәні натрий ацетаты мен сірке қышқылының күйімен анықталады.
Диссоциациялану константасының өрнегінде келесі белгілеулер енгізейік:
и
Сірке қышқылының диссоциациялану константасынан:
; [H+] = ;
;
Эквиваленттік нүктеде ерітіндідетек қана натрий ацетаты болады,сондықтан ерітіндінің рН-ның мәні осы тұздың гидролизімен анықталады:
Соңғы теңдеуге сүйене отыра :
Екінші жағынан қосарласқан қышқыл мен негіздің константаларының көбейтіндісі судың иондық көбейтіндісіне тең:
;
;
Эквиваленттік нүктеден кейін рН мәні NaOH-тың артық мөлшерімен анықталады.
Егер ерітіндіге 10,01 мл 0,1 н NaOH құйылса:
; ;
Алынған нәтижерер 10-кестеде жинақталған.
Кесте 10.- 10 мл 0,1 н 0,1 н NaOH ерітіндісімен титрлеу нәтижелері.
V(NaOH), мл
|
, моль/литр
|
pOH
|
[ ], моль/литр
|
pH
|
0
|
|
11,13
|
1,35 10-3
|
2,87
|
5,0
|
|
9,26
|
1,82 10-5
|
4,74
|
9,0
|
|
8,30
|
2,00 10-6
|
5,70
|
9,90
|
|
7,26
|
1,82 10-7
|
6,74
|
9,99
|
|
6,26
|
1,82 10-8
|
7,74
|
10,0
|
|
5,13
|
1,35 10-9
|
8,87
|
10,01
|
5,0 10-5
|
4,30
|
2,00 10-10
|
9,70
|
10,10
|
5,0 10-4
|
3,30
|
2,00 10-11
|
10,70
|
11,00
|
5,0 10-3
|
2,30
|
2,00 10-12
|
11,70
|
Осы кестедегі мәліметтер негізінде титрлеу қисығы тұрғызылды (сурет 4)
Сурет 4. - 10 мл 0,1 н 0,1 н NaOH ерітіндісімен титрлеу
Титрлеу қисығын талдау нәтижесіндегі қорытындылар:
Эквиваленттік нүкте сілтілік аймақта( pH=8,87) жатады.
Титрлеу қисығындағы рН секіру интервалы pH=8,0-10,0 аралығында орналасқан.
Реакция барысында түзілетін натрий ацетатың гидролизденуіне байланысты ерітінді сілтілі, сондықтан эквивалентті нүкте бейтараптану нүктесіне сәйкес емес.
Титрлеуге индикатор ретінде pT мәні (9,0) секіру аймағына кіретін фенолфталеинді қолдануға болады. рТ мәндері секіру аймағана кірмейтін метилды сары, метилды қызыл, лакмус сияқты басқа индикаторларды қолдануға болмайды.
Достарыңызбен бөлісу: |
