Титриметриялық анализдің негіздері

Бұл әдісте қышқыл-негізді индикаторлар қолданылады. Қышқыл-негізді титрлеуде мына титрлеу түрлері қолданылады:

1. Күшті қышқылды күшті негізбен титрлеу;

2. Әлсіз қышқылды күшті негізбен титрлеу;

3. Күшті негізді күшті қышқылмен титрлеу;

4. Әлсіз негізді күшті қышқылмен титрлеу;

5. Әлсіз қышқылды әлсіз негізбен(не керісінше)титрлеу.

Бұл әдісті қолданып, тамақтық қышқылдардың (сірке қышқылының, лимон қышқылының, сүт қышқылы және алма қышқылдарының) мөлшерін анықтауға болады.

Заттың мөлшерін анықтау үшін бюреткадағы титранттан (қышқылдың, не негіздің стандартты ерітіндісі) анықталатын затқа индикатор түрі өзгергенше тамшылатылады. Күшті қышқыл мен күшті негіз әрекеттескенде эквивалент нүктеде рН = 7, әлсіз қышқылды күшті негізмен титрлегенде эквивалент нүкте рН > 7 (неге?), әлсіз негізді күшті қышқылмен титрлегенде э.н. рН<7 болады (неге?).

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

әлсіз қышқыл

CH₃COO^- + H₂O↔ CH₃COOH + ОН^- , рН>7

NH₄OH + HCl = NH₄Cl + H₂O

әлсіз негіз

NH₄⁺ + H₂O↔NH₄OH + H⁺ , рН<7

HCl + NaOH = NaCl + H₂O рН = 7

күшті күшті

қышқыл негіз

Н⁺ + ОН^- = Н₂О, рН = 7
Қышқыл-негізді титрлеу кезінде индикаторды дұрыс таңдап алу қажет, себебі олар түстерін әр түрлі рН-да өзгертеді. Ол үшін титрлеу қисығын құру керек. Титрлеу қисығын құру үшін оны 4 бөлікке бөледі:

1. Титрлеуге дейінгі;

2. Титрлеу секірісінің басталуына дейінгі;

3. Титрлеудің секірісі және эквивалент нүктесін қосып;

4. Титрлеудің секірісінен кейінгі.

1. Титрлеуге дейінгі бөлік үшін рН-ты титрленуге тиісті заттың (қышқылдың, негіздің) концентрациясы арқылы (күшті электролиттер үшін) не диссоциация константасы (әлсіз электролиттер үшін) арқылы анықтайды.

рН = - lg[H⁺] = - lgС_НА күшті қышқыл үшін

рОН = - lg[ОH^-] = - lgС_МОН күшті негіз үшін, рН=14- рОН;

әлсіз қышқыл [H⁺] = √К_НА∙С_НА

әлсіз негіз [H⁺] = К_су/√К_МОН ×С_МОН

Титрлеудің осы 5 түріндегі рН-ты есептеуді қарастырса:

I, IIІ – күшті қышқылды күшті негізбен титрлеу және күшті негізді күшті қышқылмен титрлеу (титрлеу қисықтары бір-біріне қарама-қарсы болады).

1. Титрлеуге дейінгі рН-ты: рН = - lg[H⁺] = - lgС_НА;

рОН = - lg[ОH^-] = - lgС_МОН; рН = 14- рОН формулалары арқылы анықтайды.

2. Эквивалент нүктесіне дейін рН мына формулалармен есептеледі:

[H⁺] = (V_НА-V_МОН)∙С_НА/V_НА+ V_МОН

[ОH^-] = (V_МОН-V_НА)×С_МОН /V_МОН +V_НА

3. Эквивалент нүктеде рН = 7

4. Эквивалент нүктеден кейін рН мына формулалармен есептеледі:

[H⁺] = К_су (V_НА + V_МОН)/V_МОН (артық мөлшері)×С_МОН

[ОH^-] = К_су (V_МОН + V_НА)/V_НА (артық мөлшері)×С _НА

1. Титрлеуге дейінгі рН-ты есептеу, яғни әлсіз қышқыл ерітіндісіндегі;

2. Титрлеу процесі кезіндегі рН есептеу, яғни ерітіндіде әлсіз қышқыл мен оның тұзы болғанда;

3. Эквивалент нүктедегі рН-ты есептеу, яғни ерітіндіде тек әлсіз қышқыл мен күшті негіздің тұзы болғанда.