Кислотно-основное титрование

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Титрование 0,01М раствора HCl 0,1 М раствора KOH

Кислотно-основное титрование — титриметрические методы определения концентрации кислот или оснований, основанные на реакции нейтрализации:

\mathsf{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O}

Титрование раствором щелочи называется алкалиметрией, а титрование раствором кислоты — ацидиметрией. При количественном определении кислот (алкалиметрия) — рабочим раствором является раствор щелочи NaOH или КОН, при количественном определении щелочи (ацидиметрия) рабочим раствором является раствор сильной кислоты (обычно НСl или H2SO4).

Конечная точка титрования определяется следующими способами:

При использовании индикаторов последние подбирают таким образом, чтобы их pH точки эквивалентности была посредине pH скачка титрования. При этом диапазон pH скачка титрования тем больше, чем сильнее титруемая кислота (основание), и тем выше точность титрования. Для слабых кислот (оснований) скачок титрования меньше, и его можно увеличить за счёт реакций комплексообразования: например, титрование слабой борной кислоты ведут в присутствии маннита.

Титрование слабых кислот (pKa>7) и слабых оснований (pKb) ведут в неводных растворителях, в которых их кислотные (основные) свойства усиливаются. В случае слабых кислот это, например, этилендиамин и диметилформамид, в случае слабых оснований - муравьиная кислота и ледяная уксусная кислота.

Кроме определения концентрации неорганических и органических кислот и оснований, кислотно-основное титрование применяется для определения функциональных групп органических соединений (карбоксильной, сульфо- и аминогрупп и др.).

Титрование сильной кислоты/основания сильным основанием/кислотой[править | править вики-текст]

pH раствора определяется концентрацией кислоты/основания, оставшихся в избытке.

В начале титрования pH раствора изменяется незначительно, затем по мере приближения к точке эквивалентности pH начинает быстро возрастать. Скачок pH титрования является большим и зависит от концентрации реагентов: с их уменьшением величина скачка уменьшается.

При титровании сильного основания сильной кислотой кривая титрования является зеркальной.

Титрование слабой одноосновной кислоты сильным основанием/слабого основания сильной кислотой[править | править вики-текст]

pH раствора определяется как неполной диссоциацией слабой кислоты:

\mathsf{HA \rightleftarrows H^+ + A^-}

гидролизом соли в точке эквивалентности:

\mathsf{A^- + H_2O \rightleftarrows HA + OH^-}

и буферным действием системы «слабая кислота + соль слабой кислоты». При титровании pH раствора возрастает быстрее, чем при титровании сильной кислоты, скачок pH выражен слабее, а точка эквивалентности находится при pH>7 (в щелочной зоне). Скачок pH тем слабее, чем слабее кислота, меньше её концентрация и выше температура раствора.

При титровании слабого основания сильной кислотой кривая титрования имеет зеркальный вид: pH раствора уменьшается, и точка эквивалентности находится при pH<7.

Титрование многоосновных кислот и оснований[править | править вики-текст]

На поведение pH на кривой титрования влияют несколько ступеней диссоциации кислоты/основания и буферное действие промежуточных солей. На кривой наблюдается несколько слабых скачков титрования.

Литература[править | править вики-текст]

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2 (Даф-Мед). — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
  • Васильев В. П. Аналитическая химия. Часть 1. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. — М.: Высшая школа, 1989. — 320 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-06-000066-4.