Определение эквивалентной точки
Эквивалентная точка в методе нейтрализации определяется по рН раствора. В процессе титрования рН раствора изменяется и достигает расчетной величины, соответствующей точке эквивалентности. Для определения точки эквивалентности чаще всего используют кислотно-основные индикаторы, которые меняют окраску в зависимости от рН раствора.
Индикаторы представляют собой сложные органические вещества со слабыми кислотными или основными свойствами. Молекулярная и ионная форма индикатора поглощают лучи различной длины. Та форма индикатора, которая преобладает в растворе при данных условиях, определяет окраску раствора.
Если индикатор является слабой органической кислотой, то протолитическое равновесие для него можно записать следующим образом:
HInd + H2O = H3O+ + Ind-
Константа этого протолитического равновесия (константа кислотности индикатора):
Ka = [H3O+] · [Ind-] / [HInd]
Отсюда [H3O+] = Ka [HInd] / [Ind-] pH = pKa + lg [Ind-] / [Ind] (1)
Из этого выражения следует, что соотношение между молекулярной и ионной формой индикатора зависит только от рН раствора.
Если [H Ind] = [Ind-] , то pH = pKa.
Практически установлено, что окраску одной из форм индикатора можно различить, если концентрация ее составляет не менее 10% от концентрации другой формы. Отсюда интервал перехода окраски индикатора:
pH1= pKa + 1 , а pH2 = pKa - 1.
Т.е. интервал перехода окраски индикатора равен pKa ± 1.
Из уравнения (1) видно, что чем больше константа кислотности индикатора (меньше значение pKa) , тем в более кислой области находится интервал перехода окраски индикатора
|
|
|
В таблице 1 приведены данные о наиболее часто применяемых индикаторах.
Свойства некоторых кислотно-основных индикаторов
| Индикатор | Природа индикатора | Окраска кислотной формы индикатора | Окраска основной формы индикатора | pKa константа кислотности индикатора | Интервал изменения окраски индикатора |
| Метиловый оранжевый | кислота | Красная | Желтая | 3,34 | 3,1-4,4 |
| Лакмус (азолитмин) | кислота | Красная | Синяя | 7,0 | 5,0-8,0 |
| Фенолфталеин | кислота | Бесцветная | Малиновая | 9,1 | 8,2-9,8 |
| Тимолфталеин | кислота | Бесцветная | Синяя | 11,0 | 9,3-10,5 |
Для каждого индикатора можно определить такое значение рН, при котором происходит наиболее отчетливое изменение окраски. Титрование с каждым индикатором заканчивается именно при этом значении рН, называемом показателем титрования.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!