K
a
= 1,4 × 10
–4
; коэффициент ионизации кислоты
pK
a
= 3,85.
Расчет кривой титрования состоит из трех этапов: расчетов изменения pH
до точки эквивалентности, pH в точке эквивалентности, pH после точки эквива-
лентности.
Для титрования приготовлен 0,01 моль/л раствора кислоты молочной. То-
гда для титрования 10 мл этого раствора понадобится эквивалентный объем
раствора натрия гидроксида, равный 10 мл, или 0,01 л.
9 мл или 0,009 л.
Рассчитывают значение рН раствора кислоты молочной в результате тит-
рования раствором натрия гидроксида до точки эквивалентности по формуле:
кислоты
анион
pH
lg[
]
lg
,
a
C
K
H
C
+
×
=
−
=
−
(2.17)
220
221
кислоты
анион
pH
lg[
]
lg
,
a
C
H
pK
C
+
=
−
=
+
(2.18)
кислоты
пип.
(NaOH)
(NaOH)
pH
lg
,
(NaOH)
(NaOH)
a
C
V
pK
C
V
C
V
×
=
+
×
−
×
(2.19)
pH =
pK
a
+ lg[C(NaOH) ×
V
(NaOH)/[
C
кислоты
×
V
пип.
– С(NaOH) ×
V
(NaOH)]] =
= 3,85 + lg [0,01 моль/л × 0,009 л/[0,01 моль/л × 0,01 л –
– 0,01 моль/л × 0,009 л]] = 4,8.
Рассчитывают значение рН раствора кислоты молочной в результате тит-
рования раствором натрия гидроксида в точке эквивалентности по формуле
кислоты
2
pH
lg
,
w
a
K
K
C
×
×
=
−
(2.20)
14
4
кислоты
2
10
1, 4 10
2
pH
lg
lg
7, 78.
0, 01 моль/л
w
a
K
K
C
−
−
×
×
×
×
×
=
−
=
−
=
Рассчитывают значение рН раствора кислоты молочной в результате тит-
рования раствором натрия гидроксида после точки эквивалентности. После
точки эквивалентности будет определяться избыток гидроксид-анионов, так как
все молекулы кислоты молочной оттитрованы раствором натрия гидроксида.
Используется формула
(NaOH) [ (NaOH)
]
[OH ]
,
(NaOH)
−
×
−
=
+
C
V
V
V V
(2.21)
(NaOH) [ (NaOH)
]
pH 14 lg
,
(NaOH)
×
−
=
+
+
C
V
V
V V
(2.22)
pH = 14 + lg [
С
(NaOH) × [
V
(NaOH) —
V
]/
V
×
V
(NaOH)] =
= 14 + lg[0,01 моль/л × [0,011 л – 0,01 л]/0,01 л × 0,011 л] = 10,68.
Запишем результаты расчётов в таблице 33.
Таблица
33
Расчёты значений объёмов 0,01 моль/л раствора NaOH
на титрование 0,01 моль/л раствора кислоты молочной
V
(NaOH), мл
1
2
3
4
5
6
7
pH
2,90
3,25
3,48
3,67
3,85
4,03
4,22
V
(NaOH), мл
8
9
10
11
12
13
14
pH
4,45
4,80
7,78
10,68
10,96
11,12
11,22
На основании полученных результатов строится кривая титрования (рис.
153).
Рассчитывают значения pH при титровании молочной кислоты от 9 до
11 мл 0,01 моль/л раствором NaOH.
221
222
Рис. 153.
Кривая титрования кислоты молочной
9,10 + 9,20 = 18,30/2 = 9,15;
9,20 + 9,30 = 18,50/2 = 9,25;
9,30 + 9,40 = 18,70/2 = 9,35;
9,40 + 9,50 = 18,90/2 = 9,45;
9,50 + 9,60 = 19,10/2 = 9,55;
9,60 + 9,70 = 19,30/2 = 9,65;
9,70 + 9,80 = 19,50/2 = 9,75;
9,80 + 9,90 = 19,70/2 = 9,85;
9,90 + 10,00 = 19,90/2 = 9,95;
10,00 + 10,10 = 20,10/2 = 10,05;
10,10 + 10,20 = 20,30/2 = 10,15;
10,20 + 10,30 = 20,50/2 = 10,25;
10,30 + 10,40 = 20,70/2 = 10,35.
Рассчитывают отношение изменения рН среды к изменению объёма до-
бавляемого раствора титранта.
(4,91 – 4,85)/(9,20 – 9,10) = 0,60;
(4,97 – 4,91)/(9,30 – 9,20) = 0,60;
(5,04 – 4,97)/(9,40 – 9,30) = 0,70;
(5,13 – 5,04)/(9,50 – 9,40) = 0,90;
(5,23 – 5,13)/(9,60 – 9,50) = 1,00;
(5,36 – 5,23)/(9,70 – 9,60) = 1,30;
(5,54 – 5,36)/(9,80 – 9,70) = 1,80;
(5,85 – 5,54)/(9,90 – 9,80) = 3,10;
(7,78 – 5,85)/(10,00 – 9,90) = 19,30;
(9,70 – 7,78)/(10,10 – 10,00) = 19,20;
222
223
(10,00 – 9,70)/(10,20 – 10,10) = 3,00;
(10,17 – 10,00)/(10,30 – 10,20) = 1,70;
(10,29 – 10,17)/(10,40 – 10,30) = 1,20.
Результаты помещают в таблицу и рассчитывают изменение рН (
∆
рН —
разность последующего и предыдущего значения рН) на единицу объема тит-
ранта (табл. 34).
Таблица
34
Зависимость рН от объема 0,01 моль/л раствора натрия гидроксида
Достарыңызбен бөлісу: |