Потенциометрическое титрование

 

Four-year student:

 

Scientific supervisor:

 

Supervisor of English:

 

Moscow 2009

СЛАБОЙ КИСЛОТЫ

МЕТОДОМ

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ»

Методические указания к лабораторной работе

По физической химии для специальности

Фундаментальная и прикладная химия

 

Великий Новгород

 

 

Определение константы диссоциации слабой кислоты методом потенциометрического титрования: Метод указ./Сост. И.В. Летенкова, – Великий Новгород, 2013 – 33с.

 

В методических указаниях изложены рекомендации по выполнению лабораторной работы по теме «Растворы электролитов».

Работа предназначена для изучения электролитической диссоциации слабых электролитов в водных растворах, а также одного из методов потенциометрии – потенциометрического титрования.

 

СОДЕРЖАНИЕ

1 Цель работы..................................................................................................... 4

2 Основные теоретические положения............................................................... 4

2.1 Потенциометрическое титрование................................................................ 4

2.2 Определение константы диссоциации слабой кислоты............................... 5

3 Требования техники безопасности.................................................................. 6

4 Экспериментальная часть................................................................................ 6

5 Требования к содержанию отчета................................................................... 8

6 Вопросы и задания для самоконтроля............................................................ 8

Литература......................................................................................................... 9

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Провести потенциометрическое титрование раствора слабой кислоты, построить интегральную и дифференциальную кривые потенциометрического титрования.

2. Определить концентрацию слабой кислоты и константу диссоциации, сравнить полученное значение с табличными данными.

 

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Потенциометрическое титрование

Потенциометрическое титрование применяется для нахождения эквивалентной точки при реакциях нейтрализации, осаждения и окисления. Его применяют при исследовании мутных и окрашенных растворов, многокомпонентных растворов, и других растворов, при титровании которых визуальное определение точки эквивалентности затруднено.

В работе составляется гальванический элемент, в котором используется индикаторный электрод (в данной работе это стеклянный электрод) и электрод сравнения (хлорсеребряный).

В титруемый раствор, интенсивно помешивая, вливают из бюретки титрант. Титрант приливают небольшими порциями, сначала по 0,5 мл, затем объем уменьшают по мере приближения к точке эквивалентности. После каждого приливания измеряется рН или э.д.с. цепи, наибольшее изменение рН (э.д.с.) происходит вблизи точки эквивалентности. Титрование не прекращают, добавляя еще 3-4 мл титранта.

По полученным данным строят интегральную кривую потенциометрического титрования: рН раствора (при титровании растворов кислот и оснований) или э.д.с. (в остальных случаях) – количество прибавленного титранта (рис.1, а). По перегибу кривой определяют точку эквивалентности, которая указывает количество титранта, израсходованного на титрование. Рассчитывают концентрацию титруемого раствора, зная его объем, взятый на титрование, концентрацию и объем титранта.

Более точно точку эквивалентности определяют по дифференциальной кривой потенциометрического титрования (∆рН/ ∆V)_Т = f (V) (рис.1, б). Пик на дифференциальной кривой потенциометрического титрования соответствует точке эквивалентности, так как в точке перегиба интегральной кривой рН = f (V) первая производная dpH/dV проходит через точку максимума.

Для построения дифференциальной кривой строится график, отражающий зависимость относительного изменения рН раствора – DpH/DV или DE/DV цепи от количества титранта. Так как при титровании слабой кислоты сильным основанием получается соль, образующая в сочетании со слабой кислотой буферный раствор, скачок рН вблизи точки нейтрализации слабо выражен. Очень слабые кислоты могут вообще не иметь резкого скачка рН. Для них построение дифференциальной кривой обязательно.

Рис. 1 – Кривые потенциометрического титрования водных растворов слабой кислоты (I), сильной кислоты (II): а) интегральная кривая потенциометрического титрования; б) дифференциальная кривая потенциометрического титрования

 

Рекомендуется производить предварительное титрование, чтобы приблизительно узнать количество титранта, которое соответствует точке эквивалентности, а затем с большей точностью провести титрование второй раз.