Кислотная ошибка формула - TopOshibok.ru - решение и исправление самых разных ошибок

1.5.1 Протонную
ошибку можно рассчитать ОТ _[Н+],%

,
(25)

где V-
исходный объем определяемого вещества,
мл;

V_D—
объем добавленного титранта, мл;

рТ- показатель
титрования индикатора.

1.5.2 Гидроксидную
ошибку можно рассчитать ОТ _[ОН^—_],
%

(26)

1.5.3 Кислотная
ошибка возникает,если при недотитровании
слабых кислот в растворе остается
небольшое количество кислоты в
молекулярной форме (ОТ_А)
,%

(27)

1.5.4 Основная ошибка
появляется
при недотитровании слабого основания
(ОТ_В),
%

(28)

Примеры решения
задач.

Пример 1

На титрование
смеси, состоящей из карбонатов натрия
и калия массой 0,4 г израсходовали 22,00 мл
0,3М HCl.
Вычислить массовую долю (%) Na₂CO₃
и К₂СО₃
в смеси.

Решение:

Обозначим: w –
количество Na₂CO₃
в % — (доля Na₂CO₃),

(100-w) – количество
К₂СО₃
в % — (доля К₂СО₃)

%_сод
=

q_A=

q_A= n_A· Э_A

где %_сод— процентное
содержание.

n_A· Э_A
=
,

т.е. n_A· Э_A
·
100 = % _сод
·
а

В точке эквивалентности
количество эквивалентов в смеси равно

n+
n=
n

Подставляем
числовые значения

Тогда

ω
= 46,12% Na₂CO₃

а массовая доля
К₂СО₃
находится из разности

100 – 46,12 = 53,88% К₂СО₃

Пример 2

Навеску хлорида
аммония обработали избытком щелочи.
Выделившийся аммиак поглотил 50 мл
0,5120М HCl
и раствор разбавили до 250 мл. На титрование
50 мл полученного раствора израсходовали
23,73 мл 0,05М КОН (К = 0,9740). Вычислить массу
NH₃,
которая содержалась в хлориде аммония.

Решение

Итак, количество
HCl
в исходном растворе кислоты составляе

С учетом разбавления
до 250 мл

Количество КОН,
пошедшего на титрование HCl,
взятого в избытке

Количество аммиака
считаем: n=
n
– n

Пример 3

Чему должен быть
равен титр раствора К₂Сr₂О₇,
чтобы 1 мл его, израсходованный на
титрование FeCl₂,
полученного из навески руды 0,2 г
соответствовал точно 0,5% железа.

Решение

6Fe²⁺+
Сr₂О₇^2-
+14H⁺
→ 6Fe³⁺+
2Сr³⁺
+7H₂O

% =

q
=

1 мл К₂Сr₂О₇
титрует 0,001 г Fe,
т.е. это

— два атома Cr
по 3

Т_В/А=

Т_В=

Подставляем
числовые значения

Т_В=

Пример 4

Для определения
свободного Р₂О₅в суперфосфате,
содержащуюся в водном растворе его
Н₃РО₄
титруют NaOH,
причем образуется NaH₂PO₄.
Чему равен Т,
если на 0,1035г Н₂С₂О₄
расходуется 25,15 мл данного раствора
NaOH?

Решение

Н₃РО₄
+ NaOH
= NaH₂РO₄+НОН

2Н₃РО₄
=Р₂О₅
+ 3Н₂О

f_экв(Р₂О₅)=1/2

Р₂О₅
+ 3Н₂О
= 2Н₃РО₄

25,15 мл NaOH
титруют 0,1035г Н₂С₂О₄

1 мл NaOH
титрует x
г Н₂С₂О₄

х =

Это Т(Т_В/А)

Т_В/А=

Т_В=— это Т

Т=

Пример 5

На титрование с
фф навески массой 0,4478 г, состоящей из
Na₂CO₃,
NaHCO₃и NaCl
потребовалось
18,80 мл 0,1998М раствора НCl.
При титровании с мо на ту же навеску
израсходовали 40,00 мл раствора кислоты.
Вычислить массовую долю (%) Na₂CO₃
и NaHCO₃
в смеси.(фф- фенолфталеин, мо- метилоранж)

Решение

При титровании
смеси с фф протекает реакция

Na₂CO₃
+ НCl
= NaCl
+ NaHCO₃

в присутствии мо

Na₂CO₃
+ 2НCl
= 2NaCl + H₂О
+ CO₂

NaHCO₃+
НCl
= NaCl + H₂О
+ CO₂

Следовательно,
при титровании смеси в присутствии фф
с раствором хлороводородной кислоты
взаимодействует только один компонент
смеси Na₂CO₃ и количество
его легко определить по формуле (18)

Тогда

Как следует из
приведенных реакций, объем раствора
НCl,
затраченный на титрование гидрокарбоната
натрия, в присутствии мо можно представить
так

V_HCl
^MO
= 2V_HCl
^фф

Отсюда

Пример 6

Для определения
содержания формальдегида в пестициде
навеску препарата массой 3,017 г обработали
50,00 мл 1 М раствора NaOH
(K=0,9022)
в присутствии пероксида водорода. При
нагревании произошла реакция

НСОН + ОН^—+ Н₂О₂
= НСОО^—
+ 2Н₂О

При охлаждении
избыток щелочи оттитровали 20,12 мл
раствора НCl
с Т_Н_Cl
= 0,03798. Вычислить массовую долю (%)
формальдегида в препарате пестицида.

Решение

Сущность обратного
титрования отражает формула

С учетом условий
задачи выражаем число молей реагирующих
веществ

n(HCl)=

Составляем расчетное
уравнение

—

Подставив числовые
выражения, получаем

ω_x
= 20,86 %

Иногда в ходе
анализа целесообразно осуществить
двойное и даже тройное замещение.
Например, в случае тройного замещения
можно схематично написать реакции в
следующем виде

Даны вещества А,В,
С, D.
S
– заместитель

Z_AA
+ Z_BB
+ ….→ Z₁S₁
+….

Z₁S₁
+ Z_CC
+ ….→ Z₂S₂
+….

Z₂S₂
+ Z_DD
+ ….→ Z₃S₃
+….

Третий заместитель
S₃
титруют титрантом Т

Z₃S₃+ Z_TT
+ … → Z_PP+…

Массу и массовую
долю (%) определяемого вещества в таком
случае вычисляют по формулам

%_сод
=

Пример 7

Навеску сплава,
содержащего свинец, массой 0,3526г растворили
в азотной кислоте. Свинец осаждают в
виде хромата, осадок отфильтровывают,
отмывают от избытка хромата и растворяют
в соляной кислоте. В растворе хромат-ионы
определяют иодометрически. На титрованиие
выделившегося иода израсходовано 25,85
мл 0,0500 М раствора Na₂S₂O₃.
Рассчитать массовую долю свинца в сплаве
(Мол. масса (Pb)
207,19)

Решение

Уравнение реакций
можно представить в следующем виде

Pb²⁺
+ CrOPbCrO₄
(Z_A=Z₁=1)

2 PbCrO₄
+ 2H₃O⁺↔
2 Pb²⁺+
Cr₂O+3H₂O
(Z₁=2;
Z₂=1)

Cr₂O+6J^—+14
H₃O⁺↔3J₂+2Cr³⁺
+21H₂O
(Z₂=1;
Z₃=3)

J₂+2S₂O↔2J^—+S₄
O(Z₃=1;
Z_T=2)

Массовую долю
свинца вычисляют по формуле

ω_Pb,%
=

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования

Согласно ионно-хромофорной теории индикаторов, интервал перехода окраски индикатора (табл. 12). Середина области перехода окраски (при этом pH близко к ) называется показателем титрования с данным индикатором или рТ индикатора. Индикаторные погрешности отсутствуют, когда рТ индикатора практически совпадает с pH в ТЭ. Основой для выбора индикатора является расчет и построение кривой титрования, определение области скачка и pH в ТЭ.

Таблица 8.12

Важнейшие кислотно-основные индикаторы

При правильно выбранном индикаторе индикаторная ПТ не должна превышать заданную погрешность измерения объема раствора в титриметрии. Типы (виды) индикаторных ПТ кислотно-осиовиого титрования и названия, встречающиеся в разных учебниках и сборниках задач, происхождение погрешностей и формулы для расчета приведены в табл. 8.13. Формулы легко выводятся из определения погрешности титрования как отношения недотитро-ванного или перетитрованного количества кислоты или основания к первоначально взятому для титрования (то есть к произведению . Погрешность выражают в %, а вид и знак устанавливают по ходу процесса (кривой) титрования и составу раствора в КТТ (табл. 8.13, примеры 8.28 и 8.29).

Таблица 8.13

Индикаторные погрешности кислотно-основного титрования

Пример 8.28.

Выберите подходящие индикаторы, определите тип индикаторных погрешностей и рассчитайте ПТ при титровании а) и б) рабочим раствором в условиях примера 8.21, если считать относительную погрешность измерения объема 0,4 %.

Решение:

а). Как следует из табл. 8.4 и рис. 8.1(1), для случая титрования при погрешности определения объема 0,4 % область скачка на кривой титрования соответствует изменению pH от 3,4 до 10,9, а равен 7,0. Следовательно, для титрования можно выбрать индикаторы от №2 до №10 (табл. 8.12), т. к. их рТ и интервалы перехода окраски находятся в области скачка кривой.

Однако используемые для расчета ПТ формулы показывают, что чем ближе рТ и , тем меньше ПТ. «Идеально» подходит бромтимоловый синий, поскольку его рТ 7 практически совпадает с .

Рассчитаем величину ПТ с двумя индикаторами: с рТ < и с р Г > и проверим их пригодность для титрования в заданных условиях.

С индикатором метиловым красным (рТ 5,5 < ) в растворе остается неоттитрованная сильная кислота, следовательно, возникает протонная ошибка со знаком «-» (см. формулы в табл. 8.13):

С индикатором фенолфталеином (рТ 9,0 > ) в растворе -избыток сильного основания, в результате чего ПТ представляет собой — ошибку (гидроксидную) со знаком «+»:

В данном случае оба индикатора пригодны, поскольку вычисленные значения ПТ не превышают заданную погрешность титрования (0,4%), но с метиловым красным систематическая индикаторная погрешность меньше.

б). При титровании (табл. 8.5, рис. 8.1(2)) для той же точности титрования (99,6%) величина скачка меньше и составляет 7,2 — 10,9, а — 8,9. Круг пригодных индикаторов сужается до №7 — №9. Для индикаторов с рТ > , как и в случае (а), ПТ соответствует — ошибке (гидроксидной) со знаком «+».

Например, при выборе фенолфталеина (рТ = 9,0):

а при выборе тимолфталеина (рТ = 10,0) погрешность возрастает в 10 раз:

Выбор фенолфталеина приводит к меньшей индикаторной погрешности титрования , но могут использоваться оба индикатора.

При титровании с индикаторами, для которых рТ < рНтэ, в растворе остается неоттитрованная слабая кислота, т. е. присутствует НА-ошибка (кислотная) со знаком «-» (см. табл. 8.13). Если использовать индикатор бромтимоловый синий (рТ 7,0), то вычисленная ПТ не удовлетворяет заданной точности, индикатор не пригоден:

или при проведении расчета по приближенной формуле:

Пример 8.29.

Какой индикатор позволяет оттитровать 0,1000 М гидразин 0,1000 М раствором с меньшей погрешностью: бромкрезоловый пурпурный (рТ 6,0) или метиловый красный (рТ 5,5)?

Решение:

Реакция титрования:

приводит к образованию слабой сопряженной кислоты . Тогда и вычисляется с учетом того, что :

Сравнивая рТ индикаторов и , видим, что в обоих случаях остается неоттитрованный гидразин, поэтому для оценки ПТ рассчитываем ошибку (основную) со знаком «-». С бромкрезоловым пурпурным (рТ 6):

и с метиловым красным (рТ 5,5):

Из предложенных индикаторов метиловый красный позволяет провести титрование гидразина с меньшей погрешностью.

Расчет индикаторных погрешностей окислительно-восстановительного титрования

При использовании окислительно-восстановительных (редокс) индикаторов потенциал в ТЭ может не совпадать с потенциалом , который связан с . (табл. 8.14) и интервалом перехода его окраски .

Таблица 8.14

Примеры распространенных окислительно-восстановительных индикаторов

Полуреакция восстановления и интервал перехода индикатора:

Наиболее часто в полуреакции восстановления (окисления) индикатора участвуют 2 электрона. Для индикаторов №1 — №6 слабо зависит от pH. При расчете ПТ необходимо:

сравнить для выбора редокс-пары участников реакции титрования и уравнения Нернста для расчета ПТ.

Например, если при титровании восстановителя (пример 8.30-а), то реакция не завершена; из уравнения Нернста для полуреакции титруемого компонента находят (объемы раствора в числителе и знаменателе одинаковы):

Сумма числителя и знаменателя здесь составляет 100 % титруемого вещества. Индикатор считается пригодным, если ПТ не превышает 0,1 -0,2%.

Пример 8.30.

Выберите подходящие индикаторы, определите тип индикаторных погрешностей и рассчитайте ПТ при титровании раствора соли раствором соли .

Решение:

Как следует из табл. 8.8 и рис. 8.3 (кривая 1, пример 8.25), область скачка (при относительной погрешности измерения объема 0,1 %) на кривой титрования 0,95 — 1,26 В, а . Следовательно, для титрования можно выбрать индикаторы от №3 до №5 (табл. 8.14).

Выберем для рассмотрения порядка расчета два индикатора:

а) с -дипиридил, для которого

б) с , например нитрофенантролин .

В случае а) интервал перехода индикатора:

Изменение окраски заканчивается при = 1,0 В. В растворе остаются неоттитрованными ионы (оттитрованные ионы -ионы ). Для расчета ПТ используем уравнение Нернста для ре-докс- пары титруемого компонента (/):

Тогда: ПТ =

В случае б) интервал перехода индикатора нитрофенантролина в виде комплекса с составляет:

Изменение окраски заканчивается при = 1,28 В и раствор перетитровывается. В этом случае ПТ имеет положительный знак и рассчитывается по уравнению Нернста для редокс-пары, образуемой титрантом .

Тогда количество (после ТЭ образования не происходит) соответствует количеству взятых для титрования ионов , а количество — их перетитрованному количеству.

Таким образом, оба выбранных индикатора оказались приемлемыми.

Расчет индикаторных погрешностей комплексонометрического титрования

В конечной точке титрования общие концентрации определяемого иона с(М) и титранта c(Y) можно представить выражениями {для упрощения записи в общем виде упустим заряды ионов):

где — концентрация всех форм определяемого иона, кроме входящего в комплекс — концентрация всех форм титранта, кроме входящего в комплекс MY.

Условные константы устойчивости (см. выражение 8.16) связывают

Отсюда относительная погрешность титрования (ПТ) определяется выражением (с учетом (8.18) и (8.19)):

Подставляем в это уравнение выражение для (8.20):

Вблизи ТЭ очень мала, поэтому ,

следовательно:

Выражение (8.21) тождественно выражению: . Если конечная точка титрования находится после точки эквивалентности (степень оттитрованности ), то относительная погрешность будет положительной. В случае недотитровывания, т. е. когда конечная точка титрования будет зафиксирована с помощью индикатора до точки эквивалентности , ПТ будет со знаком «-».

Конечная точка титрования определяется интервалом перехода окраски индикатора (интервалом рМ, в котором индикатор меняет свою окраску):

, где

Интервал перехода окраски индикатора эриохром черный Т , образующего комплексы с ионами металлов при pH 10, составляет для ионов:

Пример 8.31.

Рассчитайте погрешность титрования 0,1 ОМ раствора 0,10 М раствором ЭДТА в присутствии индикатора эриохром черный Т в аммиачном буферном растворе при pH 10 и = 0,2 моль/л (см. условия в примере 8.27).

Решение:

В данных условиях ,

(пример 8.23). Интервал перехода окраски индикатора: или в интервале концентраций магния от . Точка эквивалентности попадает в указанный интервал, индикатор считается пригодным для титрования , КТТ наступает после ТЭ, когда моль/л.

Погрешность титрования с «эриохром черным Т»:

Пример 8.32.

Докажите возможность использования индикатора эриохром черный Т для титрования 0,010 М раствора 0,010 М раствором ЭДТА при pH = 10 и = 0,10 моль/л. Рассчитайте погрешность титрования при использовании этого индикатора.

Решение:

1. Рассчитаем условную константу .

Общие константы устойчивости для аммиачных комплексов (табл. 4 приложения): . Для свободных ионов по формуле (2.8) предварительно рассчитаем :

По табл. 7 и табл. 4 приложения находим , . Константа устойчивости комплекса с ЭДТА при заданных условиях с учетом выражения (8.16):

В точке эквивалентности:

Интервал перехода окраски индикатора эриохром черный Т в случае титрования ионов цинка при pH 10: , т.е. от 9,8 до 11,8 или от моль/л. Точка эквивалентности попадает в интервал концентраций, при которых индикатор меняет свою окраску. Следовательно, эриохром черный Т пригоден для титрования при заданных условиях.

2. Конечная точка титрования наступает при [], равной моль/л, отсюда концентрация всех форм , за исключением связанных в комплекс с ЭДТА, составляет:

Эти примеры взяты со страницы примеров решения задач по аналитической химии:

Решение задач по аналитической химии

Возможны вам будут полезны эти страницы:

Источник

Величина рТ индикатора, соответствующая конечной точке титрова ния, как правило, не совпадает с рН раствора в точке эквивалентности. Вследствие несовпадения, в точке эквивалентности раствор либо перетитро ван, либо недотитрован, т. е. раствор содержит некоторое количество тит ранта или определяемого вещества. При титровании слабых кислот могут таким образом появиться либо кислотная ошибка – ∆НА, либо гидроксидная

– ∆ОН ошибка. При титровании слабых оснований – щелочная ошибка –

∆МОН или водородная – ∆Н. При титровании сильных кислот сильными ос нованиями (или наоборот) могут, таким образом, получаться либо водород ная ошибка, либо гидроксидная.

Кислотная ошибка рассчитывается следующим образом:

НА  10 рК  рТ 100 .

Из этой формулы можно вывести другую, которая позволит определить какие индикаторы могут быть пригодны для титрования растворов слабых кислот: рТ ≥ рК + 3.

Гидроксидная ошибка рассчитывается по формуле

Щелочная ошибка рассчитывается формуле

МОН  10 рТ  рК 14 100 .

Из этой формулы можно вывести другую, которая позволит определить, какие индикаторы могут быть пригодны для титрования растворов слабых оснований: рТ ≤ 11 – рК.

Водородная ошибка рассчитывается следующим образом:

НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

2. ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ (СЕДИМЕТРИЯ)

При осадительном титровании в результате реакции образуются мало растворимые соединения, прочность которых обусловливает остаточное со держание в точке эквивалентности веществ, вступающих во взаимодействие.

Их диссоциация по уравнению

АmВn ↔ mAn+ + nBm (2.1) описывается по закону действующих масс соответствующей константой – произведением растворимости, вида

ПР = An m  B m  n. (2.2) Расчет кривой титрования проводится с использованием данной константы, которую предварительно переводят в логарифмический вид:

lg ПР   lgA n  lgB m  ,

где п – 1, 2, 3 или рПР = рА + рВ. (2.3) Количество единиц на шкале ординат, где откладывается величина рА

или рВ, обусловливает величина рПР, а на оси абсцисс откладывается объ ем добавленного раствора титранта.

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ

Титруемое

вещество

Состав титриметрической

до титрования

после титрования

Сильная

кислота НА

СНА = [Н+]

рН = – lg [H+]

H+, A+

pH = – lg[H+] (1 –f)

Сильное

основание В

[B] = [OH]

pH = 14 + lgCB

B, BH+

pH = 14 + lg[CB (1 – f)]

Слабая

кислота НА

HA, H+ – ионизация

рН = 1 ( lg )

2 pK  C A

НА, А буферная смесь

pH  pK  lg C A (1  f )

A C  f

Слабое

основание В

В, ВН+ – ионизация

рН=14– 1 ( lg )

2 pK B  C B

В, ВН+ – буферная смесь

рН = 14 – рК + lg C B (1  f )

C B  f

Политропная

кислота

1 т. э.

2 т. э.

H2A, H+ – ионизация

рН = 1 ( pK  lg C )

2 1 A A

Н2А, НА – буферная смесь

рН = рК1,А– lg A

C (1  f )

C A  f

A2, HA – буферная смесь

рН = рК – lg C A (1  f )

2,А

C A  f

Политропное

основание

1 т. э.

2 т. э.

B, BH+ – ионизация

рН = 14 – 1 ( pK  lg C

2 1, B B

ВН+, В – буферная смесь

рН = 14 – рК1,В + lg B

C (1  f )

C B  f

pH = 14 – pK + lg C B (1  f )

2,B

C B  f

ПОСТРОЕНИЯ КРИВЫХ ТИТРОВАНИЯ

Таблица 6

смеси и формулы расчета рН

в точке эквивалентности

после точки эквивалентности

А–, [H+], [OH–]

pH = 7

А–, ОН–

рН = 14 – рОН = 14 + lg[CB(f – 1)]

ВН+

рН = 7

ВН+, Н+

рН = – lg[CA(f – 1)]

А гидролиз

рН = 7 + 1 ( pK  lg C )

2 A A

А–, OН–

рН = 14 + lg[CB(f – 1)]

ВН+ гидролиз

рН = 7 – 1 ( pK  lg C )

2 B B

BH+, H+

H = – lg[CA(f – 1)]

НА гидролиз, ионизация

рН = 1 ( pK  pK )

2 1, A 2, A

А2 гидролиз

рН = 7 + 1 ( pK  lg C )

2 2, A СОЛИ

A2–, HA– – буферная смесь

рН = рК C A (1  f )

2,А– lg

C  f 1

А2–, ОН–

рН = 14 + lg[CB(f1 – 1)]

ВН+ гидролиз, ионизация

рН = 14 – 1 ( pK  pK )

2 1, B 2, B

ВН22+ гидролиз

рН = 14 – 1 ( pK  lg C )

2 2, B СОЛИ

BH+, BH22+ – буферная смесь

рН = 14 – рК C B ( f  1)

2,В + lg

C  1

ВН22+, Н+

Н = – lg[CA(f1 – 1)]

Кривые титрования хлорида, бромида и йодида солью серебра приведе ны на рис. 4. Каждую из кривых, приведенных на рисунке, можно рассчи тать, исходя из значений произведения растворимости соответствующего галогенида серебра.

Рассмотрим пример расчета кривой титрования при осаждении хлорид ионов раствором азотнокислого серебра.

Пример. Рассчитать и построить кривую титрования 100 см3 0,1 м рас твора NaCl 0,1 м раствором AgNO3. Расчеты произвести для точек, когда оттитровано 0; 25; 50; 99; 99,9; 100; 100,1; 101,0 и 110 % от количества хлоридионов в пробе. Произведение растворимости AgCl равно 1· 1010.

0 50 100 150 200

% оттитрованности

Ряд1

Ряд2

Ряд3

Рис. 4. Кривые титрования 0,01 м растворов галогенидов 0,01 м раствором нитрата серебра (1 –хлорида; 2 – бромида; 3 – йодида)

Концентрацию [Cl] в каждый момент времени до достижения точки эквивалентности при титровании можно представить в виде суммы

[Cl] = [Cl]н + [Cl]ос,

где [С1] концентрация хлорид иона в начальный момент титрования

[С1] = СNaCl;

[C1]н – концентрация неосажденного хлорида, моль/дм3;

[С1]ос – концентрация хлоридионов, созданная в результате раство рения, хотя и незначительного, осадка в этих условиях. Она соизмерима с [С1]н только вблизи точки эквивалентности, поэтому на других участках кривой ею пренебрегают.

Значение [С1]н определяется по формуле, аналогичной (1.6);

где Vx и Сx – объем и молярная концентрация эквивалента титруемого рас твора хлорида;

Vt и Сt – объем и молярная концентрация эквивалента раствора титранта – AgNO3.

Концентрацию [Ag+] в каждый момент времени или данной расчетной точке кривой титрования рассчитывают, исходя из [C1]н, величины ПРAgCl и выражения (2.3) – pAg = pПР – рС1.

Например, рассчитаем [C1]н и [Ag+], когда оттитровано 25 % от коли чества хлорид ионов в исходном (начальном) растворе:

рAg = – lg [1,66· 109]

или

pAg = рПР – рС1 = 10 – 1,22 = 8,78.

Концентрация [Cl] в точке эквивалентности определяется выражением

(2.2). Так как в точке эквивалентности [Ag+] = [Cl], то

[Cl]2 = [Ag+]2 =ПРAgCl

и [Ag+] = [Cl] =

ПРAgCl

или в логарифмическом виде

рС1 = рАg = 1/2 рПР.

После прохождения точки эквивалентности, когда в растворе появляет ся избыток ионов серебра, его концентрация определяется выражением

Ag    Vt  Ct  Vx  C x. (2.5)

Vt  Vx

Концентрацию хлоридионов рассчитывают исходя из [Ag+], величины

ПРAgCl и выражения (2.3):

рС1 = рПРAgCl – рAg.

Например, рассчитаем [Cl] и [Ag+], когда оттитровано 101 % от эквива лентного количества хлоридионов в исходном растворе:

рCl = – lg [2,04 · 107]

или рС1 = рПР – рAg = 10 – 3,31 = 6,69.

Данные о титровании 100 см3 0,1 м раствора NaCl 0,1 м раствором

AgNO3 представлены в табл.7.

Подобно анализу по методу нейтрализации, и в этом случае взаимодей ствие более концентрированных растворов расширяет область скачка на

кривой титрования (иногда скачок титрования называют областью эквива лентности). Увеличение скачка титрования наблюдается также при получе нии осадка с более низким значением произведения растворимости

(см. рис.4).

В табл. 8 представлены произведения растворимости (ПР) некоторых соединений, для которых возможен расчет кривых осадительного титрова ния. Оно применяется при условии, что существует удобный способ уста новления точки эквивалентности. Для этого используют индикаторы.

Таблица 7

Результаты титрования 100 см3 0,1 м раствора NaCl 0,1 м раствором AgNO3

%	Vt	Vt·Ct	Vx+ Vt	[Cl]H	pCl	pAg
0	0		100	0,1	1	–
25	25	2,5	125	6 · 102	1,22	8,78
50	50	5,0	150	3,3 · 102	1,48	8,52
90	90	9,0	190	5,26 · 103	2,28	7,72
99,9	99,9	9,99	199,9	5,03 · 104	3,29	6,71
100	100	10,0	200	1,0 · 105	5,0	5,0
				Ag+]
100,1	100,1	10,01	200,1	5,2 · 105	5,72	4,28
101,0	101,0	10,1	201,0	4,95 · 107	6,69	3,31
110,0	110,0	11,0	210,0	4,75 · 103	7,67	2,33

(Материал взят из книги Расчет и построение кривых титрования в объемном методе анализа — Федоров В. А., Комиссаренков А. А.)

Источник

Индикаторные ошибки кислотно-основного титрования 1

Водородная ошибка возникает, когда недотитрована сильная кислота, перетитровано сильное или слабое основание Водородная ошибка – отношение количества ионов водорода n(H+) в конце титрования к первоначально взятому количеству вещества n(X) n(H+)к. т. X(H+) = ———— · 100% n(X) 2

n(X) = С(1/z Х) · V(X) С(1/z Х) – молярная концентрация эквивалента первоначально взятого вещества V(X) – объем первоначально взятого вещества n(H+)к. т. = [H+]к. т. · Vк. т. – объем в конце титрования Vк. т. = V(X) + V(Т) 3

[H+]к. т. · (V(X) + V(Т)) X(H+) = —————— · 100% С(1/z Х) · V(X) р. Нк. т. = р. ТInd [H+]к. т = 10–р. Н = 10–р. Т · (V(X) + V(Т)) X(H+) = ————— · 100% С(1/z Х) · V(X) 4

Гидроксильная ошибка обусловлена наличием гидроксид-ионов в конце титрования и возникает, когда недотитровано сильное основание, перетитрована сильная или слабая кислота n(OH–)к. т. X(OH–) = ———— · 100% n(X) n(OH–)к. т = [OH–]к. т. · (V(X) + V(Т)) n(X) = С(1/z Х) · V(X) [OH–]к. т. · (V(X) + V(Т)) X(OH–) = ————— · 100% С(1/z Х) · V(X) 5

р. Нк. т. = р. ТInd т. к. р. Н + р. ОН = 14 – р. Т [OH–] = 10–(14 – р. Т) = 10 р. Т– 14 · (V(X) + V(Т)) X(OH–) = ————— · 100% С(1/z Х) · V(X) 6

Кислотная ошибка возникает, когда остается недотитрованной слабая кислота Кислотная ошибка – отношение концентрации недотитрованной кислоты в конце титрования к ее оттитрованной части HA + KOH H 2 O + KA [HA]к. т. X(HA) = ———— · 100% [A–]к. т. Оттитрованная часть кислоты будет определяться анионами соли 7

HAк. т. H+к. т. + A–к. т. [H+]к. т. · [A–]к. т. Kк-ты = ——————— [HA]к. т. [H+]к. т. ———= ——— [A–]к. т. Kк-ты [H+]к. т. X(HA) = ———— · 100% Kк-ты 8

р. Нк. т. = р. ТInd [H+]к. т = 10–р. Н = 10–р. Т Kк-ты = 10–р. К 10–р. Т X(HA) = ———— · 100% 10–р. Кк-ты X(HA) =10 р. Кк-ты–р. Т · 100% 9

Основная ошибка возникает, когда остается недотитрованным слабое основание Основная ошибка – отношение концентрации неоттитрованного основания в конце титрования к его оттитрованной части [BOH]к. т. X(BOH) = ———— · 100% [B+]к. т. 10

Аналогично с кислотной ошибкой можно показать [BOH]к. т. [OH–]к. т. ————— = ————— [B+]к. т. Kосн [OH–]к. т. X(BOH) = ———— · 100% Kосн Т. к. [OH–]к. т. = 10 р. Т– 14 Kосн = 10–р. Косн 11

10 р. Т– 14 X(BOH) = ———— · 100% 10–р. Косн X(BOH) =10 р. Косн + р. Т– 14 · 100% 12

Вычислить ошибку титрования 0, 2 н. раствора HCl 0, 2 н. раствором Na. OH с индикатором метиловым оранжевым. р. Т(м/о) = 4 ошибка водородная 10–р. Т · (V(X) + V(Т)) X(H+) = ————— · 100% С(1/z Х) · V(X) 10– 4 · (10 + 10) X(H+) = ——————— · 100 = 0, 1% 0, 2 · 10 Индикаторная ошибка должна быть 0, 1% 13

Вычислить индикаторную ошибку титрования 0, 2 н. раствора HCl 0, 2 н. раствором Na. OH с индикатором фенолфталеином р. Т(ф/ф) = 9 ошибка гидроксильная 10 р. Т– 14 · (V(X) + V(Т)) X(OH–) = ————— · 100% С(1/z Х) · V(X) 109– 14 · (10 + 10) X(OH–) = ——————— · 100 = 0, 01 % 0, 2 · 10 14

Вычислить ошибку титрования 0, 1 н. раствора муравьиной кислоты 0, 1 н. раствором сильного основания с индикатором метиловым красным р. Т(м/к) = 5 р. К(HCOOH) = 3, 76 р. Нт. э. = 7 + ½ р. Кк-ты + ½ lg Cсоли = 8, 38 Раствор недотитрован ошибка кислотная 15

X(HA) =10 р. Кк-ты–р. Т · 100% X(HA) =103, 76– 5 · 100 = 5, 7 % Индикатор использовать нельзя. 16

Чему равна ошибка титрования 0, 1 н. раствора аммиака 0, 1 н. раствором HCl с индикатором крезоловым пурпуровым р. Т(к/п) = 8 р. К(NH 4 OH) = 4, 75 р. Нт. э. = 7 – ½ р. Косн – ½ lg Cсоли = 5, 10 Раствор недотитрован ошибка основная X(BOH) =10 р. Косн + р. Т– 14 · 100% X(BOH) =104, 75 + 8– 14 · 100 = 5, 6% 17

Источник

Расчет индикаторных погрешностей кислотно-основного титрования

Пример 8.28.

Пример 8.29.

Пример 8.30.

Пример 8.31.

Пример 8.32.

Интересное по теме: