Министерство образования Российской Федерации
Ярославский Государственный Технический Университет
Кафедра «Аналитической химии и контроля качества продукции»
Проверил:
Кузьмичев О.В.
С оценкой ______
Дата: «__»_____2011
Расчетно-графическая работа по теме:
«Расчет и анализ кривой кислотно-основного титрования с использованием ЭВМ».
Вариант №10.
АХ.0107.200500.010.РГР
Выполнил:
Студент группы ХТХ-29
Смирнов Л.В._________
Ярославль 2011
I. 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:
Определяем. в-во
|
KA
|
CA
Моль/л
|
VA
Мл
|
Титрант
|
СТ
Моль/л
|
Vтитранта мл
|
KIO
|
2,3*10-11
|
0,1255
|
25
|
HCl
|
0,1080
|
5
|
10
|
15
|
20
|
25
|
28
|
30
|
32
|
II. Расчет pH раствора в процессе титрования.
Вычисление pH раствора до начала титрования.
IO- + H2O ↔ HIO + OH-
; ;
Вычисление pH раствора в процессе титрования до точки эквивалентности.
; ;
;
Vтитр=5 мл.
Vтитр=10 мл
Vтитр=15 мл
Vтитр=20 мл
Vтитр=25 мл
Vтитр=28 мл
Вычисление pH в точке эквивалентности.
; ;
Вычисление pH раствора после точки эквивалентности.
;
Vтитр=30 мл
Vтитр=32 мл
Расчет двух точек скачка титрования.
Оттитровано 99,9 %.
Оттитровано 100,1%.
III. Анализ кривой титрования KIO раствором соляной кислоты.
Кривая титрования раствора KIO с С(KIO)=0,1255 М раствором соляной кислоты с С(HСl)=0,1080 М характеризуется следующими особенностями:
В точке эквивалентности pH не совпадает с точкой нейтральности и лежит в кислой
области; pHт.э=5,937.
Кривая имеет несимметричный вид относительно точки эквивалентности.
Изменение pH вблизи точки эквивалентности в пределах от до pH и составляет 3,429 единиц pH.
Для фиксирования точки эквивалентности можно использовать индикаторы, интервал перехода окраски которых лежит в пределах от до единиц pH.
-
Индикатор
|
Интервал pH
|
pT
|
Ализариновый красный
|
3,7-5,2
|
4,4
|
γ-Динитрофенол
|
4,0-5,4
|
4,7
|
Метиловый красный
|
4,4-6,2
|
5,3
|
п-Нитрофенол
|
5,6-7,6
|
6,6
|
Бромтимоловый синий
|
6,0-7,6
|
6,8
|
Наилучшим индикатором является метиловый красный, т.к. его pT=5,3 наиболее близок к pH в точке эквивалентности.
Т.к в точке эквивалентности pH раствора равен 5,937, а pT индикатора метиловый красный = 5,3 то в данном титровании при использовании в качестве присутствует индикатора метиловый красный.
IV. Литература.
Крешков А.П. Основы Аналитической химии т.2 М:«Химия».1965
МУ 32-50-98. Методические указания к самостоятельной работе студентов по расчету
и анализу кривой титрования с использованием ЭВМ. ЯГТУ., Ярославль 1998.
|