Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Кривые титрования многопротонных кислот
|
|
Титрование многопротонных кислот сильными основаниями может проходить в один или несколько этапов с получением одной или нескольких точек эквивалентности и скачков на кривой титрования в зависимости от числа протонов и соответствующих ступенчатых констант ионизации кислоты. Чтобы получить две отчётливые точки эквивалентности с хорошо выраженными эквивалентными частями на кривых при титровании двухосновной кислоты Н2А необходимо соблюдение следующие условия:
1. Значения К а1 и К а2 должны быть достаточно велики, чтобы выполнялось соотношение К а с а ³ 1× 10-8.
2. Обе константы должны в достаточной степени различаться, чтобы выполнялось соотношение К а1: К а2 ³ 1× 104 (или в логарифмической форме Dр К = р К 2 - р К 1 ³ 4). В противном случае титрование второго протона начнется до того, как закончится титрование первого, и на кривой не будет двух точек эквивалентности.
Концентрацию Н+ и величину рН исходного раствора кислоты рассчитывают, исходя из формулы 
. Значение [H+] до точки эквивалентности вычисляют по уравнению Гендерсона-Гассельбаха 
. Отношение рассчитывают также, как и при титровании слабой кислоты НА
Затем находят значение рН в первой точке эквивалентности. К этому моменту реакция прошла согласно уравнению Н2А + ОН- «НА- + Н2О, т. е. образуется кислая соль типа КtHA. Согласно ранее рассмотренной теории (ЭОР, Ч. I) концентрация Н+ в растворе кислой соли, которая проявляет амфипротонные свойства, 
и 
С помощью этого уравнения находят рН раствора в 1-й точке эквивалентности. После прохождения этой точки начинается реакция
НА- + ОН-«А2- + Н2О.
Таким образом, до тех пор, пока не достигнута вторая точка эквивалентности, в системе будет присутствовать кислота НА- и ее соль, полностью диссоциированная до А2-. Значение [H+] в этих условиях также вычисляют по уравнению Гендерсона-Гассельбаха для буферного раствора: 
, а рН во 2-й точке эквивалентности - по уравнению, аналогичному для случая титрования слабой однопротонной кислоты:
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
рН = 7 + 1/2 р К а2 + 1/2 lg сА2-,
где 
После 2-й точки эквивалентности избыток щелочи в растворе создаёт концентрацию гидроксил-ионов 
, а рН рассчитывают из ионного произведения воды, т. е. рН = 14 - рОН = 14 + lg[OH-].
Примером чёткого проявления двух скачков является кривая титрования 25 мл 0, 1 М раствора малеиновой кислоты Н2С2(СООН)2 раствором 0, 1 M NaOH (пример 30).
Пример 30. Малеиновая кислота (Н2С2(СООН)2)
К а1 = 1, 20× 10-2; К а2 = 5, 96× 10-7;
Проверка условий титрования кислоты по двум ступеням:
К а2× с = 5, 96× 10-7× 0, 1= 5, 96× 10-8> 10-8
Из расчётов видно, что на кривой титрования малеиновой кислоты будет наблюдаться два чётко выраженных скачка.
| рН 0 10 20 30 40 50 60 v, мл 0, 1 М NaOH Рис. 4. Кривая титрования малеиновой кислоты раствором NaOH | Трёхпротонные кислоты обычно нельзя оттитровать с получением трёх скачков на кривой титрования, так как чаще всего К а3 бывает настолько малой, что условие  не выполняется. Поэтому на кривой титрования фосфорной кислоты наблюдается только 2 скачка. Причем Н3РО4 можно успешно титровать как одноосновную по первому скачку с индикатором метиловым красным, а как двухосновную - по второму скачку с индикатором тимолфталеином.
|
рН
10
Тимолфталеин:
8 H3PO4 + 2NaOH «Na2HPO4 + 2H2O
f экв(H3PO4) = 1/2
4 Метиловый красный:
H3PO4 + NaOH «NaH2PO4 + H2O
2 f экв(H3PO4) = 1
0 v, мл NaOH
Рис.5. Кривая титрования Н3РО4 раствором NaOH.
|
|