Определение молярной концентрации раствора гидроксида натрия с помощью раствора соляной кислоты

Оборудование

· Датчик рН

· Электрод для измерения рН

· Соединительный провод для датчика

· Датчик температуры для термокомпенсации

· Nova

· Магнитная мешалка

· Бюретка на 25 мл для титрования

· Воронка

· Химический стакан на 100 мл, 3 шт.

· NаОН раствор 50 мл

· HCl раствор 50 мл

· Пипетка на 10 мл, 2 шт

Настройка параметров измерения

· частота измерений – каждую секунду

· число замеров - 5000

Задача

Молярная концентрация раствора рассчитывается по формуле

, где С – молярная концентрация раствора (моль/л)

ν – количество вещества, содержащегося в растворе (моль),

V – объем раствора (л).

Для определения молярной концентрации раствора гидроксида натрия проводят титрование определенного объема щелочи раствором соляной кислоты. Примерный вид графика – кривой титрования сильного основания сильной кислотой – приведен на рис. 1. Прибавляют раствор кислоты по каплям, отслеживая изменение рН. При титровании важно отметить объем соляной кислоты, добавленной к раствору щелочи к моменту начала скачка титрования (резкого изменения рН) и конца скачка титрования (см. рис.1). Для этого проводят оценочное титрование, в котором определяют приблизительные объемы HCl в начале и конце скачка титрования. Затем титруют второй раз, записывая точные значения. Вычисляют разность в объемах НСl, соответствующих началу и концу скачка титрования: V(HCl)₁ - V(HCl)₂. Полученный объем делят на 2 и прибавляют к V(HCl)₁, получая таким образом точный объем НСl, пошедший на титрование раствора гидроксида натрия определенного объема.

По объему раствора соляной кислоты, пошедшего на титрование, и молярной концентрации раствора HCl определяют количество вещества соляной кислоты.

По уравнению реакции, количество вещества соляной кислоты, пошедшей на титрование, равно количеству вещества гидроксида натрия.

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

ν (HCl) = ν (NaOH), следовательно , рассчитывают молярную концентрацию раствора NaOH.

Пример: для анализа взят раствор NaOH неизвестной концентрации, объемом 10 мл, и раствор НСl, концентрацией 0, 1 М. При титровании гидроксида натрия до момента начала скачка титрования (рН = 4) ушло 19, 98 мл соляной кислоты (V(HCl)₁), к моменту окончания скачка титрования (рН = 10) было добавлено уже 20, 02 мл соляной кислоты (V(HCl)₂). Находим разность V(HCl)₁ - V(HCl)₂: 20, 02 мл – 19, 98 мл = 0, 04 мл. Полученный объем делим на 2 и прибавляем к V(HCl)₁: 0, 04/2 +19, 98 = 20, 00 мл. Таким образом, точный объем соляной кислоты, пошедшей на титрование 10 мл гидроксида натрия неизвестной концентрации составляет 20, 00 мл. Рассчитаем концентрацию NaOH: