Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Научные работы / Курсовая работа по химии на тему «Выбор индикатора при титровании 0,2М раствора муравьиной кислоты 0,25Н раствором гидроксида калия»

Курсовая работа по химии на тему «Выбор индикатора при титровании 0,2М раствора муравьиной кислоты 0,25Н раствором гидроксида калия»

  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:


МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Астраханский государственный университет»


(Астраханский государственный университет)


Кафедра неорганической и

биоорганической химии




Курсовая работа


Тема: «Выбор индикатора при титровании

0,2М раствора муравьиной кислоты 0,25Н раствором гидроксида калия»

























Астрахань – 2013






Содержание


Введение……………………………………………………………………...

Глава 1. Кислотно-основное титрование.………………………….............

    1. Метод нейтрализации………………………………………………..

    2. Индикаторы при кислотно-основном титровании………………….

    3. Кривые кислотно-основного титрования……………………………

    4. Индикаторные ошибки кислотно-основного титрования………….

Глава 2. Построение кривой кислотно-основного титрования

0,2М раствора НСООН 0,25Н раствором КОН…………………………..

2.1 Расчетная часть по построению кривой кислотно-основного

титрования……………………………………………………………………

2.2 Таблица по кислотно-основному титрованию

2.3 Кривая и выводы по кривой кислотно-основного титрования

2.4 Расчет индикаторных ошибок кислотно-основного титрования

Заключение…………………………………………………………………..

Список литературы…………………………………………………………..

3

5

5

5

6

7


9


9

26

28

29

31

32












Введение


До настоящего времени титрование находит широкое применение. Точность проведения анализа зависит от оптимально выбранного индикатора.

Титриметрический метод основан на точном измерении объема реактива, израсходованного на реакцию с определённым количеством анализируемого вещества.

Титрование – это прибавление титрованного раствора к анализируемому для определения эквивалентного количества вещества.

Методы титриметрования подразделяются на:

  • методы кислотно-основного титрования, или методы нейтрализации, основанные на реакции между щелочными и кислотными растворами;

  • методы окисления-восстановления, основанные на взаимодействии окислителей и восстановителей;

  • методы комплексообразования, основанные на образовании малодиссоциирующих комплексных ионов или молекул;

  • методы осаждения, основанные на реакциях образования малорастворимых или не растворимых соединений.

Для титриметрических методов часто используют кривые титрования, по которым можно сделать вывод о том, как будет проходить титрование, и какой индикатор лучше всего для этого подобрать.

Объект исследования: раствор, состоящий из НСООН (С = 0,2M) – определяемое вещество и KОН (С = 0,25Н) – титрант.

Для выбора индикатора главной задачей является:

  1. определить качественный состав раствора при каждом этапе титрования (до точки эквивалентности, в точке эквивалентности, за точкой эквивалентности);

  2. рассчитать рН в каждой точке титрования;

  3. построить кривую титрования, определили (точку эквивалентности, линию эквивалентности, точку нейтральности, линию нейтральности и скачок титрования);

  4. рассчитать ошибки с индикаторами:

а) не до титровали муравьиную кислоту;

б) перетитровали муравьиную кислоту.
























Глава 1. Кислотно-основное титрование


1.1 Метод нейтрализации


По методу нейтрализации можно титрованным раствором кислоты проводить определении концентрации основания, или пользуясь титрованным раствором щелочи определить содержание кислоты. В этих методах основной является реакция передача протонов от титранта титруемому веществу или от титруемого вещества титранту. В качестве рабочих растворов используют растворы сильных кислот или сильных оснований. Растворы кислот устойчивы и могут храниться без изменения очень долго. Растворы щелочей также устойчивы, однако их рекомендуется хранить в парафиновой или фторопластиковой посуде, чтобы не допустить взаимодействия со стеклом.

В методах, основанных на реакциях кислотно-основного взаимодействия, кривые титрования обычно показывают зависимость рН раствора от процента добавленной кислоты.


1.2 Индикаторы при кислотно-основном титровании


Индикаторы – слабые органические кислоты или основания, протонированная и депротонированная форма которых имеет разную окраску.

Кислотно-основные индикаторы изменят свою окраску в области интервала перехода независимо от того, достигнута или не достигнута точка эквивалентности.

Правильно выбранный индикатор изменят свою окраску в области скачка титрования. Наблюдаемое при титровании резкое изменение цвета индикатора при добавлении лишь одной капли титранта связано с резким, в несколько единиц, изменением рН в области точки эквивалентности, точнее, в области скачка титрования.

Выбирают индикатор с помощью кривой титрования. Для этого на график кривой титрования наносят интервал перехода индикатора. У правильно выбранного индикатора интервал перехода полностью или частично перекрывается скачком титрования. Если такого перекрывания нет, то индикатор для данного титрования не подходит



1.3 Кривые кислотно-основного титрования


Кривая титрования титрования по методу нейтрализации графически показывает изменение рН при постоянном добавлении рабочего раствора к определенному исследуемому раствору.

Кривая кислотно-основного титрования — зависимость рН от степени оттитрованности.

Для построения кривой титрования необходимо рассчитать значение до точки эквивалентности, в точки эквивалентности, за точкой эквивалентности.

Рассмотрим кривую титрования на примере раствор СН3СООН раствором NаОН. При добавлении в этот раствор гидроксида натрия в результате реакции появится эквивалентное количество ацетат – иона, который в смеси с уксусной кислотой образует ацетатный буферный раствор. Построенная по данным раствора кривая титрования до точки эквивалентности меняется плавно, хотя и с более высоким угловым коэффициентом, чем при титровании сильной кислоты. Линия нейтральности пересекается с кривой титрования еще до точки эквивалентности. Характерной особенностью кривых титрования слабых одноосновных кислот является несовпадение точки эквивалентности с точкой нейтральности и расположение точки эквивалентности в щелочной области, т.к. в точке эквивалентности образуется основание, сопряженное с титруемой кислотой. Скачек титрования уксусной кислоты намного меньше, чем хлороводородной или другой сильной кислоты. С уменьшение концентрации кислоты и увеличением температуры скачок уменьшается. Он уменьшается также с уменьшением константы диссоциации кислоты.



1.4 Индикаторные ошибки кислотно-основного титрования

Типы индикаторных ошибок.

К индикаторным ошибкам относятся такие, которые вызываются не до титрованием или перетированием исследуемого раствора. В методе нейтрализации различаются два типа индикаторных ошибок – это ошибки первого и второго рода.

Индикаторные ошибки первого рода:

Н+ - водородная и ∆ОН- - гидроксильная.

Водородная ошибка титрования, вызываемая наличием в титруемом растворе по окончании титрования избытка Н+:

10-рТ * (V(кислоты) + V(щелочи)) = Vизб (кислоты) * С(кислоты)

Vизб (кислоты) = 10-рТ * (V(кислоты) + V(щелочи))

С(кислоты)


Н+ = Vизб (кислоты) = 10-рТ * (V(кислоты) + V(щелочи))

V (кислоты) V (кислоты) * С(кислоты)


Н+ = 2 * 10-рТ___

V (кислоты)


Гидроксильная ошибка титрования, вызываемая наличием в титруемом растворе по окончании титрования избытка ∆ОН-:

10-рТ * (V(щелочи) + V(кислоты)) = Vизб (щелочи) * С(щелочи)

Vизб (щелочи) = 10-рТ * (V(кислоты) + V(щелочи))

С(щелочи)


ОН- = Vизб (щелочи) = 10-рТ * (V(кислоты) + V(щелочи))

V (щелочи) V (щелочи) * С(щелочи)

ОН- = 10-рТ * (V(кислоты) + V(щелочи))

V (щелочи) * С(щелочи)


Индикаторные ошибки второго рода:

НА-кислотная ошибка ∆МеОН - щелочная ошибка

Кислотная ошибка титрования, вызываемая присутствием в титруемом растворе по окончании титрования нейтральных молекул не до титрованной слабой кислоты:

НА = [НА]не от-ой = НА]не от-ой = [Н+] = 10-рТ = 10рк-рт

[НА] от-ой [НА] от-ой К 10-рК


Кислотная ошибка титрования, вызываемая присутствием в титруемом растворе по окончании титрования нейтральных молекул не до титрованной слабого основания:

МеоН = [МеОН]не от-ой = [МеОН]не от-ой = [ОН-] = 10-рТ = 10-(14-рт)

[МеОН] от-ой [Ме] от-ой К 10-рК 10-рК


МеОН= 10-(14-рТ) * 10-рк(НА)

10-рк(НА)


МеОН = 10рК+рТ-14











Глава 2. Построение кривой кислотно–основного титрования 0,2М раствора НСООН 0,25Н раствором КОН


2.1 Расчетная часть по построению кривой кислотно-основного

титрования


Дано:

СМ (НСООН)=0,2М=0,2Н

СН (КОН)=0,25Н

Кривая титрования?

Решение:

1точка: 0% титрования:

Н+= √К*С = √1,8*10-4*0,2 =6*10-3

рН= -lg[H+]= -lg6*10-3 = 3-0,7782 = 2,2218

НСООН+КОН=НСООК+Н2О

Расчет ведем по НСООН и НСООК – буферная смесь.

рН=рК+lg с(соли) = рК+lg с(НСООК)

с(к-ты) с(НСООН)

Пусть V(НСООН) = 10мл

С(НСООН)*V(НСООН) = С(КОН)*V(КОН)

Vэ(КОН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 8мл

С(КОН) 0,25


2точка: 5%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 5%

х = 5*8 = 0,4мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*0,4 = 0,0096

прореагирVобщ 10,4

С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0096

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1923

С учетом разбавленияVобщ 10,4


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1923-0,0096 = 0,1827

прореагир


рН=3,8+lg 0,0096 = 3,8-1,2795 = 2,5205

0,1827


3точка: 10% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 10%

х = 10*8 = 0,8мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*0,8 = 0,0182

прореагирVобщ 10,8


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0182

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1852

С учетом разбавленияVобщ 10,8


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1852-0,0182 = 0,167

прореагир


рН=3,8+lg 0,0182 = 3,8-0,9656 = 2,8275

0,167



4точка: 15%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 15%

х = 15*8 = 1,2мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*1,2 = 0,0268

прореагирVобщ 11,2


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0268

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1786

С учетом разбавленияVобщ 11,2


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1186-0,0268 = 0,1518

прореагир


рН=3,8+lg 0,0268 = 3,8-0,7531 = 3,0469

0,1518


5точка: 20%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 20%

х = 20*8 = 1,6мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*1,6 = 0,0345

прореагирVобщ 11,6


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0345

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1724

С учетом разбавленияVобщ 11,6


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1724-0,0345 = 0,1379

прореагир


рН=3,8+lg 0,0345 = 3,8-1,6017 = 3,1983

0,1379


6точка: 25%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 25%

х = 25*8 = 2мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*0,4 = 0,0417

прореагирVобщ 12


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0417

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1667

С учетом разбавленияVобщ 12


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1667-0,0417 = 0,125

прореагир


рН=3,8+lg 0,0417 = 3,8-1,4768 = 3,3232

0,125


7точка: 30%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 30%

х = 30*8 = 2,4мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*2,4 = 0,0484

прореагирVобщ 12,4


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0484

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1613

С учетом разбавленияVобщ 12,4


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1613-0,0484 = 0,1129

прореагир

рН=3,8+lg 0,0484 = 3,8-0,3678 = 3,4322

0,1129


8точка: 35%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 35%

х = 35*8 = 2,8мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*2,8 = 0,0547

прореагирVобщ 12,8


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0547

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,15625

С учетом разбавленияVобщ 12,8


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,15625-0,0547 = 0,10155 прореагир


рН=3,8+lg 0,0547 = 3,8-0,2687 = 3,5313

0,10155


9точка: 40%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 40%

х = 40*8 = 3,2мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*0,4 = 0,0606

прореагирVобщ 13,2


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0606

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1515

С учетом разбавленияVобщ 13,2


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1515-0,0606 = 0,0909

прореагир


рН=3,8+lg 0,0606 = 3,8-0,1761 = 3,6239

0,0909


10точка: 45%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 45%

х = 45*8 = 3,6мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*3,6 = 0,0662

прореагирVобщ 13,6


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0662

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1471

С учетом разбавленияVобщ 13,6


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1471-0,0662 = 0,0809

прореагир


рН=3,8+lg 0,0662 = 3,8-0,0871 = 3,7129

0,0809


11точка: 50% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 50%

х = 50*8 = 4мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*4 = 0,0714

прореагирVобщ 14


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0714

прореагир прореагир

Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1429

С учетом разбавленияVобщ 14


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1429-0,0714=0,0714

прореагир


рН=3,8+lg 0,0714 = 3,8

0,0714


12точка: 55%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 55%

х = 55*8 = 4,4мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*4,4 = 0,0764

прореагирVобщ 14,4


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0764

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1389

С учетом разбавленияVобщ 14,4


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1389-0,0764=0,0625

прореагир


рН=3,8+lg 0,0764 = 3,8 + 0,0872=3,8872

0,0625


13 точка: 60% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 60%

х = 60*8 = 4,8мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*4,8 = 0,0811

прореагирVобщ 14,8

С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0811

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1351

С учетом разбавленияVобщ 14,8


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1351-0,0811=0,0540

прореагир


рН=3,8+lg 0,0811 = 3,8 + 0,1766 = 3,9766

0,0540


14точка: 65%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 65%

х = 65*8 = 5,2мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*5,2 = 0,0855

прореагирVобщ 15,2


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0855

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1361

С учетом разбавленияVобщ 15,2


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1361-0,0855=0,0461

прореагир


рН=3,8+lg 0,0855 = 3,8 + 0,2683 = 4,0683

0,0461


15точка: 70%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 70%


х = 70*8 = 5,6мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*5,6 = 0,0897

прореагирVобщ 15,6


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0897

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1282

С учетом разбавленияVобщ 15,6


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1282-0,0897=0,0385

прореагир


рН=3,8+lg 0,0897 = 3,8 + 0,3673 = 4,1673

0,0385


16точка: 75%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 75%

х = 75*8 = 6мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*6 = 0,09375

прореагирVобщ 16


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,09375

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,125

С учетом разбавленияVобщ 16


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,125-0,09375=0,03125

прореагир


рН=3,8+lg 0,09375 = 3,8 + 0,4771 = 4,2771

0,03125

17точка: 80%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 80%

х = 80*8 = 6,4мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*6,4 = 0,0976

прореагирVобщ 16,4


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,0976

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1219

С учетом разбавленияVобщ 16,4


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1219-0,0976=0,0243

прореагир


рН=3,8+lg 0,0976 = 3,8 + 0,6038 = 4,4038

0,0243


18точка: 85%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 85%

х = 85*8 = 6,8мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*6,8 = 0,1012

прореагирVобщ 16,8


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,1012

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1190

С учетом разбавленияVобщ 16,8


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1190-0,1012=0,0178

прореагир


рН=3,8+lg 0,1012 = 3,8 + 0,7578 = 4,5578

0,0178


19точка: 90%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 90%

х = 90*8 = 7,2мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*7,2 = 0,1047

прореагирVобщ 17,2


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,1047

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1163

С учетом разбавленияVобщ 17,2


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1163-0,1047 = 0,0116

прореагир


рН=3,8+lg 0,1047 = 3,8 + 0,9555 = 4,7555

0,0116


20точка: 95% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 95%

х = 95*8 = 7,6мл

100

С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*7,6 = 0,1079

прореагирVобщ 17,6


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,1079

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1136

С учетом разбавленияVобщ 17,6


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1136-0,1079 = 0,0057

прореагир


рН=3,8+lg 0,1079 = 3,8 + 1,2771 = 5,0771

0,0057


21точка: 99,9%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН)- 99,9%

х = 99,9*8 = 7,992мл

100


С(КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*7,992 = 0,111

прореагирVобщ 14


С(КОН) = С(НСООН) = С(НСООК) = 0,111

прореагир прореагир


Сисх (НСООН) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,1112

С учетом разбавленияVобщ 17,992


Сост (НСООН) = Сисх (НСООН) - С(НСООН) = 0,1112-0,111 = 0,0002

прореагир


рН=3,8+lg 0,111 = 3,8 + 2,7449 = 6,5443

0,0002


22 точка: 100%титрования:

т.к. соль образована сильным основанием и слабой кислотой (НСООК), то гидролиз идет по катиону, щелочь сильная, следовательно:

рН=7+½рК (НСООН) + ½lg С(НСООК)

С(НСООН)*V(НСООН) = С(НСООК)*V(НСООК)

С(НСООК) = С(НСООН)*V(НСООН) = 0,2*10 = 0,111мл

V(НСООК) 18


рН=7+½*3,8 + ½lg 0,1111 = 7+1,9+½ * (-0,9543) = 8,9-0,47715=8,42285

23 точка: 100,1%титрования: (0,1% избыток добавленного КОН):

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 0,1%

х = 0,1*8 = 0,008мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*0,008 = 1,1106*10-4

Vобщ 18,008


рОН = -lg[OH-] = -lg1,1106*10-4 = 4-0,0456 = 3,9544


рН = 14-3,9544 = 10,0456


24 точка: 105% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 5%

х = 5*8 = 0,4мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*0,04 = 5,4324*10-3

Vобщ 18,408


рОН = -lg[OH-] = -lg5,4324*10-3= 3-0,7349 = 2,2651

рН = 14-2,2651 = 11,7349


25 точка: 110%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 10%

х = 10*8 = 0,8мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*0,08 = 1,0633*10-2

Vобщ 18,808


рОН = -lg[OH-] = -lg1,0633*10-2 = 2-0,0267 = 1,9733

рН = 14-1,9733 = 12,0267


26 точка: 115% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 15%

х = 15*8 = 1,2мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*1,2 = 1,5618*10-2

Vобщ 19,208


рОН = -lg[OH-] = -lg1,5618*10-2 = 2-0,1936 = 1,8064


рН = 14-1,8064 = 12,1936


27 точка: 120%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 20%

х = 20*8 = 1,6мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*1,6 = 2,0399*10-2

Vобщ 19,604


рОН = -lg[OH-] = -lg2,0399*10-2 = 2-0,3099 = 1,6901

рН = 14-1,6901 = 12,3099


28 точка: 125%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 25%

х = 25*8 = 2мл

100

Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*2 = 2,4990*10-2

Vобщ 20,008


рОН = -lg[OH-] = -lg2,4990*10-2 = 2-0,3978 = 1,6022

рН = 14-1,6022 = 12,3978


29 точка: 130% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 30%

х = 30*8 = 2,4мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*2,4 = 2,9400*10-2

Vобщ 20,408


рОН = -lg[OH-] = -lg2,9400*10-2 = 2-0,4683 = 1,5317

рН = 14-1,5317 = 12,4683


30 точка: 135%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 35%

х = 35*8 = 2,8мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*2,8 = 3,3641*10-2

Vобщ 20,808


рОН = -lg[OH-] = -lg3,3641*10-2 = 2-0,5267 = 1,4733

рН = 14-1,4733 = 12,5267


31 точка: 140%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 40%

х = 40*8 = 3,2мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*3,2 = 3,7722*10-2

Vобщ 21,208


рОН = -lg[OH-] = -lg3,7722*10-2 = 2-0,5766 = 1,4234

рН = 14-1,4234 = 12,5766


32 точка: 145титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 45%

х = 45*8 = 3,6мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*3,6 = 4,1651*10-2

Vобщ 21,608


рОН = -lg[OH-] = -lg4,1651*10-2 = 2-0,6196 = 1,3804

рН = 14-1,3804 = 12,6196


33 точка: 150% титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 50%

х = 50*8 = 4мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*4 = 4,5438*10-2

Vобщ 22,008


рОН = -lg[OH-] = -lg4,5438*10-2 = 2-0,6574 = 1,3426

рН = 14-1,3426 = 12,6574



34 точка: 200%титрования:

8мл (КОН) – 100%

хмл (КОН) – 100%

х = 100*8 = 8мл

100


Сизб (КОН) = С(КОН)*V(КОН) = 0,25*8 = 7,6899*10-2

Vобщ 26,008


рОН = -lg[OH-] = -lg7,6899*10-2 = 2-1,1141 = 0,8843

рН = 14-0,8843 = 13,1151





















2.2 Таблица по кислотно-основному титрованию


Таблица 1.

Изменение рН при добавлении 0,25Н раствора КОН к

0,2М раствора НСООН.



Добав-

ленно

0,25н

КОН


[НСООН]


[НСОО-]

рН-опреде-

ляющие компонен-

ты

Расчетная

формула


рН

%

мл

1

0

0

0,2

-

[НСООН]

Н+= √К*С

2,2

2

5

0,4

0,1923

0,0096


рК+lg с(НСООК)

с(НСООН)


2,6

3

10

0,8

0,167

0,0182



2,8

4

15

1,2

0,1518

0,0268



3

5

20

1,6

0,1379

0,0345



3,2

6

25

2

0,125

0,0417



3,3

7

30

2,4

0,1129

0,0484



3,4

8

35

2,8

0,10155

0,0547



3,5

9

40

3,2

0,0909

0,0606



3,6

10

45

3,6

0,0809

0,0662



3,7

11

50

4

0,0714

0,0714



3,8

12

55

4.4

0,0625

0,0764



3,9

13

60

4,8

0,0540

0,0811



4

14

65

5,2

0,0461

0.0855



4,1

15

70

5,6

0,0385

0,0897



4,2

16

75

6

0,03125

0,09375



4,3

17

80

6,4

0,0243

0.0976



4,4

18

85

6,8

0,0178

0,1012



4,6

19

90

7,2

0,0116

0,1047



4,8

20

95

7,6

0,0057

0,1079



5,1

21

99,9

7,992

0,0002

0,1110



6,5

22

100

-

-

0,1111

[НСОО-]

рН=7+½рКк-ты+ ½ lgСсоли

8,4

23

100,1

0,008

-

0,1111+Скон

КОН

рН=14-рОН

10,

24

105

0,4

-




11,7

25

110

0,8

-




12,

26

115

1,2

-




12,2

27

120

1,6

-




12,3

28

125

2

-




12,4

29

130

2,4

-




12,47

30

135

2,8

-



12,5

31

140

3,2

-




12,58

32

145

3,6

-




12,62

33

150

4

-




12,68

34

200

8

-




13,1151






















2.3 Кривая и выводы по кривой кислотно-основного титрования

hello_html_5722cd96.png

Рис.1 Кривая титрования 0,2М раствора НСООН 0,25 Н раствора КОН


Выводы по кривой титрования:

1) точка: 0% - лежит в слабокислой среде;

2) точка эквивалентности (рН=8,42285) – лежит в слабощелочной среде;

3) скачок, или средняя часть – небольшой, (рН=6,5443 – 10,0456)


2.4 Расчет индикаторных ошибок кислотно-основного титрования


НА – ошибка, кислотная ошибка второго рода.

НА – ошибка обусловлена наличием в растворе не оттитрованной слабой кислоты:

НА – ошибка = [НА],

-]


где [НА] – концентрация не оттитрованной кислоты; [А-] – концентрация оттитрованной кислоты.

Из выражения константы диссоциации слабой кислоты НА следует, что

[НА] = +]

-] КНА


Поскольку [Н+] =10-рТ и К = 10-рК, то

НА – ошибка = [НА] = 10-рТ = 10 рК – рТ

-] 10-рК


т.к. НА – ошибка ограничена значением 0,1%, следовательно, доля не оттитрованной кислоты составит 0,001 от общего количества кислоты, (т.е. от количества оттитрованной кислоты):

[НА] ≤ 10-3

-]


10 рК – рТ ≤ 10-3

рК – рТ ≤ -3

рТ ≥ рК + 3

рТ ≥ 3,8 + 3

рТ ≥ 6,8


Таким образом, для титрования НСООН могут быть использованы индикаторы, у которых

рТ ≥ 6,8. Например, бромтимоловый синий, тимоловый синий.

т.к. рТ ˂ рН в точке эквивалентности, не до титрована НСООН, следовательно, возникает

НА – ошибка.

НА = 10 рК – рТ = 103.8-6,8 = 10-3 = 0.001

1 + 0,001 – 100%

0,001 - 100%


х=0,001*100 = 0.09% ~ 0,1%

1,001


ОН- - гидроксильная ошибка первого рода.

т.к. рТ > рН в точке эквивалентности, перетитрована НСООН, следовательно, возникает ∆ОН- - ошибка.


10-(14-10) * Vобщ = Vизб (КОН) * С(КОН)


Vизб (КОН) = 10-(14-10) * Vобщ

С(КОН)


ОН- = Vизб (КОН) = 10-(14-10) * Vобщ

V (КОН) V (КОН) * С(КОН)


ОН- = 10-(14-10) * 18 *100% = 0,09% ~ 0,1%

0,25 * 8










Заключение


1. Определили качественный состав раствора при каждом этапе титрования (до точки эквивалентности, в точке эквивалентности, за точкой эквивалентности);

2. рассчитали рН в каждой точке титрования;

3. построили кривую титрования, определили (точку эквивалентности, линию эквивалентности, точку нейтральности, линию нейтральности и скачок титрования);

  1. рассчитали ошибки с индикаторами:

а) не дотитровали муравьиную кислоту;

б) перетитровали муравьиную кислоту.


















Список литературы


  1. Башмаков А.С. Расчет кривых кислотно – основного и окислительно – восстановительного титрования. Кемерово: КемГМА, 2004, 50с

  2. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 ч. Ч. 1. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. М.: Высшая школа, 1989, 320 с

  3. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии.- М.: Химия, 1979. – 480с.




Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 27.02.2016
Раздел Химия
Подраздел Научные работы
Просмотров229
Номер материала ДВ-489798
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх