Question

. Как определяется точка эквивалентности в методе кис-лотно-основного титрования? Объясните почему.

Answer 1

Ответ:

В процессе титрования Вам необходимо точно определить, когда количество добавленного компонента будет эквивалентно количеству титруемого компонента - это точка эквивалентности.

В случае кислотно-основного титрования точка эквивалентности будет достигаться при строго определенном значении pH, поэтому для ее определения используют индикаторы.

По мере добавления кислоты/основания в зависимости от выбранного метода (ацидиметрия/алкалиметрия, соответственно), сразу после прохождения точки эквивалентности, в растворе будут появляться или исчезать свободные протоны и индикатор поменяет цвет раствора.

Также изменение pH среды можно отслеживать методом потенциометрии. В этом случае регистрируют скачок потенциала при достижении точки эквивалентности.

Объяснение:

Answer 2

Ответ:

При проведении расчетов в титриметрическом методе анализа удобно пользоваться понятием об эквиваленте. В кислотно-основном титровании эквивалент это — реальная или виртуальная частица, которая соответствует одному иону водорода H+. Например, HCl или NaOH соответствуют одному эквиваленту, а в частицах H2SO4 и Ba(OH)2 содержится по два эквивалента. Нормальность – это количество эквивалента в одном литре (1 л = 1 дм3). Если концентрации реагирующих веществ C выражать в нормальностях (молярных концентрациях эквивалентов), то будет выболняться равенство C1V1=C2V2, где V — объем раствора.

Рассмотрим титрование соляной кислоты HCl (это — сильная кислота) раствором гидроксида натрия NaOH. Выведем математические соотношения и построим кривую титрования, которая необходима для выбора кислотно-основного индикатора.

Этапы титрования.

Исходный раствор сильной кислоты, концентрацию которого мы хотим определить в ходе титрования.

[H+]=C0(HCl)

При добавлении щелочи к раствору кислоты протекает реакция нейтрализации

NaOH + HCl = NaCl + H2O

В любой момент с начала добавления щелочи к кислоте до эквивалентного количества мы можем рассчитать концентрацию ионов водорода в растворе по формуле:

[H+]=C0V0−CTVTV0+VT

где V0 и VT — объемы растворов кислоты и щелочи (титранта), соответственно, CT — нормальность раствора щелочи.

В точке, когда добавлено эквивалентное количество основания, в растворе содержится только соль сильной кислоты и сильного основания. Концентрация ионов водорода в этом растворе определяется константой равновесия реакции диссоциации воды — ионным произведением воды.

H2O⇄H++OH−

[H+]=Kw−−−√=10−14−−−−−√=10−7моль/л

При избытке добавленной щелочи сначала можно рассчитать концентрацию ионов OH−, а затем, через ионное произведение воды, рассчитать концентрацию H+.

[OH−]=CTVT−C0V0V0+VT

[H+]=Kw[OH−]

Объяснение:

Answer 3

Метод кислотно-основного титрования используется для определения концентрации кислоты или основания в растворе. Точка эквивалентности в этом методе определяется моментом, когда количество добавленного титранта (кислоты или основания) равно количеству титранда в растворе, что приводит к химическому эквиваленту между реагентами. Другими словами, это точка, в которой реагенты в реакции титрования полностью реагировали друг с другом.

В случае кислотно-основного титрования точка эквивалентности обычно определяется с использованием индикатора. Индикатор — это вещество, меняющее цвет в зависимости от pH среды. При титровании кислоты щелочью (или наоборот) индикатор добавляется к титранту (щелочи или кислоте), и его цвет изменяется в пределах определенного pH.

Например, рассмотрим титрование соляной кислоты (HCl) натрием гидроксидом (NaOH) с использованием фенолфталеина в качестве индикатора. На начальных стадиях раствор соляной кислоты имеет кислотную среду (низкий pH), и фенолфталеин не окрашивает раствор. По мере добавления натрия гидроксида (щелочи), pH постепенно повышается.

Точка эквивалентности достигается в момент, когда количество добавленного NaOH эквивалентно количеству HCl в реакционной смеси. В этот момент происходит резкое изменение pH, и фенолфталеин изменяет свой цвет, например, с безцветного на розовый. Это и есть точка эквивалентности.

Таким образом, определение точки эквивалентности в методе кислотно-основного титрования обусловлено химическим равенством между кислотой и основанием, а индикаторы помогают визуально определить этот момент.