Syre-base titrering

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 17. april 2021; checks kræver 3 redigeringer .

Syre- basetitrering - titrimetriske metoder til bestemmelse af koncentrationen af syrer eller baser baseret på neutraliseringsreaktionen:

{\mathsf {H^{+}+OH^{-}\højrepil H_{2}O))

Titrering med en alkaliopløsning kaldes alkalimetri, og titrering med en syreopløsning kaldes acidimetri . Ved kvantitativ bestemmelse af syrer ( alkalimetri ) - arbejdsopløsningen er en alkaliopløsning NaOH eller KOH, ved kvantitativ bestemmelse af alkali (acidimetri) er arbejdsopløsningen en opløsning af en stærk syre (normalt HCl eller H 2 SO 4 ).

Endpoint titrering

Slutpunktet for titreringen bestemmes på følgende måder:

visuelt - ved hjælp af syre-base indikatorer
potentiometrisk
konduktometrisk
spektrofotometrisk

Ved brug af indikatorer vælges sidstnævnte således, at deres pH-ækvivalenspunkt er midt i titreringshoppets pH. I dette tilfælde er pH-området for titreringshoppet jo større, jo stærkere den titrerbare syre (base), og jo højere titreringsnøjagtighed. For svage syrer (baser) er titreringsspringet mindre, og det kan øges på grund af kompleksdannelsesreaktioner: for eksempel udføres titrering af svag borsyre i nærvær af mannitol.

Titrering af svage syrer (pK a >7) og svage baser (pKb ) udføres i ikke-vandige opløsningsmidler, hvori deres sure (basiske) egenskaber forbedres. Ved svage syrer er disse f.eks. ethylendiamin og dimethylformamid , ved svage baser myresyre og iseddike .

Ud over at bestemme koncentrationen af uorganiske og organiske syrer og baser, bruges syre-basetitrering til at bestemme de funktionelle grupper af organiske forbindelser ( carboxyl- , sulfo- og aminogrupper osv.).

Titrering af en stærk syre/base med en stærk base/syre

pH-værdien af en opløsning bestemmes af koncentrationen af syre / base, der er tilbage i overskud.

Ved begyndelsen af titreringen ændres opløsningens pH en smule, og når den nærmer sig ækvivalenspunktet , begynder pH-værdien at stige hurtigt. pH-springet af en titrering er stort og afhænger af koncentrationen af reagenserne: Når de falder, falder størrelsen af springet.

Når en stærk base titreres med en stærk syre, er titreringskurven spejlvendt.

Ækvivalenspunktet falder sammen med neutralpunktet.

Eksempel (titrering af en stærk syre med en stærk base):

Før TE bestemmes pH-værdien kun af hydrogenioner på grund af en utitreret stærk syre, da andre kilder ( autoprotolyse af vand ; kuldioxid absorberet fra luft) kan negligeres. pH kan beregnes med formlen: pH \u003d - lgc 0 - lg (1-f), hvor c 0 er den indledende koncentration af en stærk syreopløsning, f er graden af titrering;
I FC bestemmes pH-værdien af hydrogenioner tilført på grund af vandautoprotolyse (forudsat at CO 2 ikke absorberes): pH = ½pK w , hvor K w er vandautoprotolysekonstanten;
For TE er pH-værdien bestemt af overskuddet af den tilsatte titrant - en stærk base efter formlen: pH = pK w + lgc T + lg (f-1), hvor c T er koncentrationen af titranten [1 ] .

Titrering af en svag monobasisk syre med en stærk base/svag base med en stærk syre

En opløsnings pH defineres som den ufuldstændige dissociation af en svag syre:

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

salthydrolyse ved ækvivalenspunktet:

{\displaystyle {\mathsf {A^{-}+H_{2}O\rightleftarrows HA+OH^{-))))

og buffervirkningen af systemet "svag syre + salt af en svag syre". Ved titrering af en opløsning stiger pH hurtigere end ved titrering af en stærk syre, pH-springet er mindre udtalt, og ækvivalenspunktet er ved pH>7 (i den alkaliske zone). pH-springet er svagere, jo svagere syren er, jo lavere koncentration og jo højere temperatur er opløsningen.

Når en svag base titreres med en stærk syre, spejles titreringskurven: opløsningens pH falder, og ækvivalenspunktet er ved pH<7.

Titrering af polybasiske syrer og baser

pH-værdiens opførsel på titreringskurven påvirkes af adskillige syre/base-dissociationstrin og af buffervirkningen af mellemsaltene. Der er flere svage titreringsspring på kurven.

Noter

↑ Fundamentals of Analytical Chemistry, 2004 .

Litteratur

Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 s. — ISBN 5-82270-035-5 .
Vasiliev V.P. Analytisk kemi. Del 1. Gravimetriske og titrimetriske analysemetoder. - M . : Højere skole, 1989. - 320 s. - 40.000 eksemplarer. - ISBN 5-06-000066-4 .
Fundamentals of analytisk kemi / red. Yu. A. Zolotova . - 3., revideret. og yderligere - M . : Højere. skole, 2004. - T. 2. - 503 s. — (Klassisk universitetslærebog).