Кислотно-основные индикаторы
И установочные вещества
Кислотно-основное титрование.
VIII. Буферные растворы
| Слабая кислота и её соль | Слабое основание и его соль |
| рН = рКНА – lg(CHA/Cсоли) | рН = 14 - рКВ + lg(CВ/Cсоли) |
Буферные растворы
Растворы, поддерживающие определенное значение какого-либо параметра системы при изменении её состава.
Кислотно-основные буферы поддерживают постоянное значение pH при умеренном разбавлении и при добавлении к ним небольших количеств кислот или щелочей. Это свойство называется буферным действием. Буферная емкость –это предельное количество кислоты или щелочи определенной концентрации (молярной, нормальной), которое можно добавить к 1 дм3 буферного раствора, чтобы значение pH его изменилось только на единицу.
Сущность буферного действия заключается в том, что один компонент связывает ионы гидроксония (H3O+), второй гидроксид ионы (HO-) в молекулы слабого электролита. Кислотно-основные буферы представляют собой смесь кислоты и сопряженного ей основания.
Характеристика буферных растворов.
Область буферного действия DpH = рКНА±0,5(±1) – область где он используется (работает).
| Название буфера | Состав буфера | Область буферного действия |
| Формиатный | НСООН + НСООNa | DpH = 3,76±0,5(±1) |
| Бензоатный | C6H5COOH + C6H5COONa | DpH = 4,76±0,5(±1) |
| Ацетатный | CH3COOH + CH3COONa | DpH = 4,18±0,5(±1) |
| Аммиачный | NH3(NH4OH) + NH4Cl | DpH = 9,75±0,5(±1) |
| Карбонатный | Na2CO3 + NaHCO3 | DpH = 10,32±0,5(±1) |
(метод нейтрализации)
Основное уравнение процесса нейтрализации – взаимодействие между кислотой и основанием.
Н+ + ОН- = Н2О
Рабочие растворы в к-о титровании.
1. растворы сильных кислот: HCl, H2SO4, HClO4 (хлорная) и др.
2. растворы сильных оснований: NaOH, KOH, Ba(OH)2
Сначала готовят раствор приблизительно требуемой концентрации, а затем его стандартизируют по первичному стандарту (установочному веществу).
1. тетраборат натрия-бура (Na2B4O7×10H2O) и карбонат натрия Na2CO3.
2. щавелевая кислота (H2C2O4×2H2O), бензойная кислота, янтарная кислота, гидроталат натрия (КНС8Н4О4).
Индикаторы– это слабые органические кислоты (HInd) или основания (IndOH), меняющие свою окраску в зависимости от рН.
| Одноцветные | двухцветные |
| Одна форма окрашена, другая нет (фенолфталеин, тимолфталеин) | Обе формы окрашены, и молекулярная и ионная (лакмус, м.о, м.к) |
Область значений рН, в которой индикатор изменяет свою окраску, называется интервалом переходаиндикатора. Его можно рассчитать по формуле ΔpH = рНинд.±1. Середина интервала перехода обозначается рТ- показатель титрования и отождествляется с концом титрования.
Основные индикаторы и их интервалы перехода
| Индикатор | Интервал перехода рН | Окраска в средах | рКинд. | ||
| Нейтр. | Кислая | щелочная | |||
| Лакмус | 5,0 – 8,0 | фиол. | красный | синий | - |
| Фенолфталеин | 8,0 – 10,0 | безцв. | безцветный | малиновый | 9,2 |
| Метилоранж | 3,1 – 4,4 | оранж. | красный | желтый | 3,7 |
| Метиловый красный | 4,2 – 6,2 | красный | красный | желтый | 5,1 |
| Бромтимоловый синий | 6,0-7,6 | желтый | синий | 7,3 |
Требования к рН-индикаторам:
1. высокое светопоглощение
2. переход окраски должен быть контрастным
3. узкий интервал перехода