Потенциометрическое титрование с использованием рн-электрода

Определение содержания носителей щелочности в растворе карбоната натрия методом прямого кислотно-основного титрования. Математическое выражение закона эквивалентов. Построение интегральной и дифференциальной кривых потенциометрического титрования.

Рубрика Химия
Вид лабораторная работа
Язык русский
Дата добавления 15.02.2012
Размер файла 148,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ рн-ЭЛЕКТРОДА

Определение содержания носителей щелочности в растворе карбоната натрия [9]

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: методом прямого кислотно-основного титрования с потенциометрической индикацией конечных точек титрования определить содержание карбонат- и гидрокарбонат-ионов (в ммоль/л).

ХИМИЗМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. В 0,0200 н. растворе карбоната натрия, являющемся объектом исследования, происходит протолиз соли по аниону:

.

Вот почему в этом растворе должно быть два носителя щелочности - карбонат- и гидрокарбонат-анионы. На интегральной кривой титрования 0,1000 н. раствором HCl первый скачок рН раствора обусловлен протеканием реакции

,

а второй скачок - протеканием реакций

и .

Из вышеизложенного следует, что объем титранта второй волны кривой титрования должен быть больше, чем первой волны.

ЗАДАЧИ:

1) провести потенциометрическое титрование, по результатам которого построить интегральную кривую титрования и качественно интерпретировать ее;

2) несколько раз провести рН-метрическое титрование, по их результатам построить дифференциальные кривые титрования по первой производной и количественно интерпретировать их;

3) в обсуждении результатов объяснить соотношение карбонатной и гидрокарбонатной щелочности водного раствора карбоната натрия.

АППАРАТУРА: высокоомный потенциометр-иономер; стеклянный рН-электрод и хлоридсеребряный электрод сравнения; магнитная мешалка.

ПОСУДА: химический стакан вместимостью 50 мл; микробюретка вместимостью 2 или 5 мл; мерная колба вместимостью 100,0 мл; пипетки Мора вместимостью 10,0 и 20,0 мл.

РАСТВОРЫ: 0,1000 М раствор HCl; 0,0500 Н раствор карбоната натрия.

Опыт 1. Потенциометрическое титрование

Вынимают электрод сравнения из насыщенного раствора хлорида калия, споласкивают дистиллированной водой, промокают фильтровальной бумагой и открывают отверстие верхней его части. Из децимолярного раствора хлороводородной кислоты вынимают стеклянный электрод, споласкивают дистиллированной водой и осторожно, едва прикасаясь, удаляют фильтром следы влаги. В стакан ячейки вносят 20,0 мл 0,0500 М раствора карбоната натрия и погружают в него электроды (в случае недостаточного количества жидкости добавляют немного дистиллированной воды). Устанавливают режим измерения ЭДС гальванического элемента. Заполняют микробюретку соляной кислотой и титруют порциями 0,50 и 0,25 мл, измеряя разность равновесных потенциалов индикаторного электрода и электрода сравнения. По результатам измерения ЭДС строят интегральную кривую титрования.

Опыт 2. рН-метрическое титрование

Устанавливают режим измерения рН и несколько раз титруют, не забывая измерять начальное значение водородного показателя раствора карбоната натрия. Объемы титранта, соответствующие обоим скачкам рН, находят построением дифференциальной кривой титрования по данным таблицы:

V(HCl), мл

0,00

0,50

1,00

1,25

pH

pHo

pH1

pH2

pH3

V, мл

0,50

0,50

0,25

рН

pHo pH1

pH1 pH2

pH2 pH3

рН / V

рН1 / 0,50

рН2 / 0,50

рН3 / 0,25

Расчеты

В основу вычислений следует положить формулу, которая в титриметрии является математическим выражением закона эквивалентов. При вычислении содержания карбонат-ионов эта формула имеет вид:

,

а при вычислении содержания гидрокарбонат-анионов -

.

Таблица 1. Результаты измерения рН аликвоты 0,0500 н. раствора карбоната натрия объемом 20,0 мл 0,1000 н. раствором HCl, а так же величины, необходимые для построения дифференциальной и интегральной кривых.

V(HCl), мл

0,00

0,50

1,00

1,25

1,90

2,40

2,90

3,40

3,90

pH

10,9

10,69

10,55

10,48

10,28

10,11

9,95

9,72

9,40

ДV, мл

-

0,50

0,50

0,25

0,65

0,50

0,50

0,50

0,50

ДpH

-

0,21

0,14

0,07

0,20

0,17

0,16

0,23

0,32

ДpH/ДV

-

0,42

0,28

0,28

0,31

0,34

0,32

0,46

0,64

V(HCl), мл

4,40

4,90

5,15

5,65

6,15

6,65

7,15

7,65

8,25

pH

8,82

7,51

7,20

6,89

6,59

6,38

6,19

6,04

5,82

ДV, мл

0,50

0,50

0,25

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,60

ДpH

0,58

1,31

0,31

0,31

0,30

0,21

0,19

0,15

0,22

ДpH/ДV

1,16

2,62

1,24

0,62

0,60

0,42

0,38

0,30

0,37

V(HCl), мл

8,75

9,25

9,75

10,25

10,75

11,35

11,85

pH

5,55

5,13

3,76

2,75

2,47

2,23

2,12

ДV, мл

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,60

0,50

ДpH

0,27

0,42

1,37

1,01

0,28

0,24

0,11

ДpH/ДV

0,54

0,84

2,74

2,02

0,56

0,40

0,22

По табличным данным строю интегральную и дифференциальную кривые титрования

Рис. 1. Интегральная кривая ацидиметрического потенциометрического титрования

Рис. 2. Дифференциальная кривая титрования по первой производной

V(ТЭ)1 = 4,40 мл < V(ТЭ)2 = 4,85 мл.

Следовательно, носителями щелочности являются

Расчеты

Вычислим содержание карбонат-ионов:

Вычислим содержание гидрокарбонат-анионов:

Обсуждение результатов

Интегральная кривая потенциометрического титрования имеет два скачка титрования, а дифференциальная кривая имеет два пика; причем V(ТЭ)1 < V(ТЭ)2. Из этого неравенства следует, что в растворе карбоната натрия два носителя щелочности, а именно: карбонат- и гидрокарбонат анионы. Этот факт закономерен, если учесть, что карбонат-ион подвергается протолизу с образованием гидрокарбонат-иона.

Суммарное содержание этих ионов составляет 46,0 ммоль/л, что занижено по сравнению с действительным значением, равным 50,0 ммоль/л.

щелочность титрование потенциометрический эквивалент

ВЫВОДЫ

1. В 0,0500 н. растворе карбоната натрия содержится два носителя щелочности

3. Опытное значение содержания носителей щелочности занижено по сравнению с действительным значением - 46,0 ммоль/л меньше 50,0 ммоль/л.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Метод потенциометрического титрования. Кислотно-основное титрование. Определение конечной точки титрования. Методика проведения потенциометрического титрования. Потенциометрическое титрование, используемые приборы и обработка результатов анализа.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.06.2008

  • Метод кислотно-основного титрования: понятие и содержание, основные этапы и принципы реализации, предъявляемые требования, главные условия и возможности применения. Расчет рН растворов. Построение кривых титрования. Выбор индикатора и его обоснование.

    презентация [1,4 M], добавлен 16.05.2014

  • Сущность и классификация методов кислотно-основного титрования, применение индикаторов. Особенности комплексонометрического титрования. Анализ методов осадительного титрования. Обнаружение конечной точки титрования. Понятие аргенометрии и тицианометрии.

    контрольная работа [28,3 K], добавлен 23.02.2011

  • Классификация методов титраметрического анализа. Сущность метода "нейтрализации". Приготовление рабочих растворов. Расчет точек и построение кривых кислотно-основного и окислительно-восстановительного титрования. Достоинства и недостатки йодометрии.

    курсовая работа [383,9 K], добавлен 17.11.2013

  • Расчет содержания хлористоводородной и уксусной кислот при совместном присутствии методом потенциометрического титрования. Основание потенциометрических методов на измерении электродвижущих сил, критерии их классификации. Приборы и реактивы, ход работы.

    лабораторная работа [85,6 K], добавлен 10.05.2012

  • Определение кристаллизационной воды в хлориде бария. Установка титра рабочего раствора соляной кислоты. Метод кислотно-основного и окислительно-восстановительного титрования. Определение содержания ионов в растворе методом качественного анализа.

    лабораторная работа [193,3 K], добавлен 12.03.2012

  • Возможность применения кислотно-основного титрования. Постепенное изменение концентрации ионов водорода. Индикаторы, обладающие свойством отдавать протоны. Проведение титрования сильных кислот сильным основанием, слабых кислот сильным основанием.

    реферат [54,3 K], добавлен 04.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.