Главная страница
Навигация по странице:

Кривая титрования(вариант_6). Расчет и анализ кривой кислотноосновного титрования с использованием эвм



Скачать 132 Kb.
Название Расчет и анализ кривой кислотноосновного титрования с использованием эвм
Анкор Кривая титрования(вариант_6).doc
Дата 22.04.2017
Размер 132 Kb.
Формат файла doc
Имя файла Кривая титрования(вариант_6).doc
Тип Документы
#1702

Министерство образования Российской Федерации

Ярославский Государственный Технический Университет

Кафедра «Аналитической химии и контроля качества продукции»

Проверил:

Кузьмичев О.В.

С оценкой _________

Дата:«___»________2009
Расчетно-графическая работа по теме:

«Расчет и анализ кривой кислотно-основного титрования с использованием ЭВМ».

Вариант №6.

АХ.0107. 020101.006.РГР


Выполнила:

Студент группы ХТХ-29

Куренкова К.А._________

Ярославль 2009

1. Краткая теория.

В процессе любого титрования изменяются равновесные концентрации определяемого вещества, реагентов и продуктов реакции.

Графическое изображение изменений концентраций веществ в процессе титрования называют кривой титрования.

На оси ординат откладывают либо равновесную концентрацию одного из веществ - тогда имеют дело с линейной.кривой титрования, либо логарифм этой концентрации - тогда получают логарифмическую кривую титрования.

На оси абсцисс можно откладывать объем добавленного титранта (реагента) Vтитр или отношение этого объема к объему титранта, содержащему стехиометрическоe количество реагента Vтитр(стехиом).

В титриметрическом анализе более широкое применение получили логарифмические кривые титрования.

Отрицательный логарифм (при основании 10) концентрации известен как р функция. Кривые титрования дают возможность проследить за изменением р-функции в различные моменты титрования, определить рН в точке эквивалентно­сти, изучить влияние различных факторов (температуры, концентрации реаги­рующих веществ и др.) на характер кривой титрования, установить конец титро­вания и, самое главное, сделать правильный выбор индикатора.

Точка эквивалентности - это такая точка в процессе титрования, в которой количество прибавленного титранта эквивалентно количеству анализируемого вещества.

Для аналитика большое значение имеет форма кривой титрования и, осо­бенно величина скачка р - функции вблизи точки эквивалентности, поскольку эти факторы определяют, насколько легко и правильно можно зафиксировать конечную точку титрования. Как правило, конечную точку титрования легче всего зафиксировать при больших изменениях р - функции, происходящих в небольшом интервале объемов реагента.

Резкое изменение р - функции (ординаты) вблизи точки эквивалентности называют скачком титрования.

Величину сказка титрования связывают с величиной систематической погрешности; возникающей вследствие несовпадения точки конца титрования с точкой эквивалентности, которая может быть допустима при данном титриметрическом определении.

Чтобы погрешности не превысили ± 0,1 %, точкой начала скачка считают точку кривой титрования, когда недотитровано 0,1 % определяемого вещества, а точкой конца скачка - точку, когда добавлен избыток в 0,1 % от стехиометрического количества реагента.

Задание:


Опред.

в-во

KA

CA,

Моль/л

VA,

Мл

Титрант

СТ,

Моль/л

Vтитранта, мл

HСООН

1,77*10-4

0,1120

25

KOH

0,1230

4

8

12

16

19

22

23

27


2. Кривая титрования слабой кислоты щелочью.

В основе расчета кривой титрования лежит реакция:

НСООН + КОН = НСООК + Н2О

НСООН + ОН- = НСОО- + Н2О

НСООН - слабая кислота ; НСОО- - сопряженное основание
2.1 Вычисление pH раствора до начала титрования.

В водном растворе ионизация слабой кислоты определяется константой Ка, т.е. имеет место сосуществование слабой кислоты и сопряженного с ней основания.

HСООН + H2O  НСОО- + H3O+






2.2 Вычисление pH раствора в процессе титрования до точки эквивалентности.

При добавлении титранта КОН равновесие протонного переноса смещается вправо вследствие взаимодействия КОН с H3O+ . Система представляет раствор кислотно-основной пары, НСООН и НСОО- , в которой по мере титрования уменьшается концентрация кислоты и увеличивается концентрация сопряженного основания. Такие растворы обладают свойством буферной системы, и кислотность рассчитывается по формуле:










  1. Vтитр=4 мл.



  1. Vтитр=8 мл.



  1. Vтитр=12 мл.



  1. Vтитр=16 мл.



  1. Vтитр=19 мл.



  1. Vтитр=22 мл.




    1. Вычисление pH в точке эквивалентности.

Когда слабая кислота полностью оттитрована, в растворе присутствует соль НСООК. Катион К+ не проявляет кислотно-основных свойств, а анион НСОО- обладает свойствами сопряженного основания, и кислотность раствора определяется концентрацией основания и его величиной Кв.

НСОО- + H2O  HСООН + OН -



Объем титранта в точке эквивалентности вычисляют по формуле:










    1. Вычисление pH раствора после точки эквивалентности.







Vтитр=27 мл.



    1. Расчет двух точек скачка титрования.

  1. Оттитровано 99,9 %.



;



б) Оттитровано 100,1%.







Зависимость pH раствора от количества добавленного титранта

3. Анализ кривой титрования

Кривая титрования раствора муравьиной кислоты с С(НСООН)=0,1120 моль/л раствором гидроксида калия с С(KOH)=0,1230 моль/л характеризуется следующими особенностями:

3.1. В точке эквивалентности pH не совпадает с точкой нейтральности и лежит в щелочной области; pHт.э=8,259.

    1. Кривая имеет несимметричный вид относительно точки эквивалентности.

    2. Изменение pH вблизи точки эквивалентности менее резкое по сравнению с титрованием сильной кислоты: величина скачка составляет 4.95 единицы pH в пределах от 6,09 до 11.04.

    3. Скачок титрования находится как в кислотной, так и в щелочной области. Сдвиг скачка титрования большей частью в щелочную область обусловлен буферным действием смеси НСООН и НСООK и щелочной средой раствора НСООK в точке эквивалентности. Для фиксирования точки эквивалентности можно использовать индикаторы, интервал перехода окраски которых лежит в пределах от 6,09 до 11.04 единиц pH.

Индикатор

Интервал pH

PT

Метиловый красный

4,4-6,2

5,3

n-Нитрофенол

5,6-7,6

6,6

Бромтимоловый синий

6,0-7,6

6,8

Феноловый красный

6,8-8,0

7,4

Нейтральный красный

6,8-8,0

7,4

Крезоловый пурпурный

7,4-9,0

8,2

Тропелин ООО

7,6-9,0

8,3

Тимоловый синий

8,0-9,6

8,8

Фенолфталеин

8,2-10,0

9,1

Тимолфталеин

9,4-10,5

10,0

Нильский голубой

10,1-11,1

10,6

Наилучшим индикатором является Тропелин ООО, т.к. его pT=8,3 наиболее близок к pH в точке эквивалентности.

4. Расчёт индикаторной ошибки

Т.к. в точке эквивалентности pH раствора равна 8,259, а pT индикатора тропелин ООО равен 8,3, то в данном титровании при использовании индикатора тропелин ООО присутствует гидроксидная ошибка, т.е. в по окончании титрования в растворе присутствует избыток гидроксид-ионов.

5. Литература.

5.1 Крешков А.П. Основы Аналитической химии т.2 М: «Химия».1965.

5.2 Васильев В.П. Аналитическая химия ч.1 М. «Высшая школа». 1989.

5.3 МУ 32-50-98. Методические указания к самостоятельной работе студентов по расчету и анализу кривой титрования с использованием ЭВМ. ЯГТУ., Ярославль 1998.
написать администратору сайта