3.3.2.2. Метод нейтрализации

I. Титрование сильной кислоты сильным основанием и наоборот (рис.8).

H

Рис. 8.Титрование НСl щелочью

Cl + NaOH = H₂O + NaCl

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = H₂O + Na⁺ + Cl^-

⁰_H⁺ = 350; ⁰ _ОН = 198,3; ⁰_Na⁺= 43,.5

При добавлении титранта до точки эквивалентности за счет замены высокоподвижных ионов Н⁺ эквивалентным количеством менее подвижных ионов Na⁺ уменьшается W↓, После точки эквивалентности W увеличивается, за счет добавления сильного электролита.

В отличие от нейтрализации сильных кислот при нейтрализации сильных оснований до точки эквивалентности электропроводность понижается менее резко, так как подвижность ионов ОН^- ниже подвижности ионов Н⁺, и, наоборот, избыток титранта после точки эквивалентности вызывает более резкое повышение электропроводности.

Д

Рис.9. Титрование Н₂СrO₄

вухосновные кислоты, хорошо диссоциирующие по первой ступени (рК^Iа<2,5), но слабо по второй ступени (рК^IIа=6-10), титруются по ступеням нейтрализации. В этом случае наблюдается линейное понижение проводимости до первого излома и линейное повышение электропроводности до второго излома кондуктометрической кривой (рис.9).

II. Титрование слабой кислоты сильным основанием и наоборот.

а) титрование слабой кислоты CH₃COOH сильным основанием NaOH (рис.10).

CH₃COOH+NaOH = H₂O + CH₃COONa

CH₃COOH+Na⁺+OH^- = H₂O+CH₃COO^- +Na⁺

⁰_H⁺ /  _Na⁺ = 8;  _{CH COONa /} _{CH COOH} = 58.

Н

Рис. 10.

есмотря на то, что в результате титрования, ионы Н⁺ заменяются менее подвижными ионами Na⁺ электропроводность до точки эквивалентности возрастает W↑, так как в результате реакции образуется вместо слабого электролита – кислоты (CH₃COOH) сильный электролит – соль CH₃COONa.

После точки эквивалентности W еще больше возрастает, за счет добавления сильного электролита.

Вблизи точки эквивалентности ход кривой искажается за счет гидролиза образующейся соли, до и после точки эквивалентности гидролиз подавляется избытком титруемого вещества и титранта.

Удовлетворительный результат, при титровании кислот и оснований, наблюдается, если их константы диссоциации ≥5·10^-7.

б) титрование сильного основания NaOH слабой кислотой CH₃COOH (рис. 11).

NaOH + CH₃COOH = H₂O + CH₃COONa

Na⁺ + OH^- + CH₃COOH = H₂O+CH₃COO^- +Na⁺



Рис.11.

_ОН = 198,3;  _{CH COO} = 40,9

При титровании до точки эквивалентности электропроводность уменьшается W↓, за счет замены высокоподвижных ионов ОН^- менее подвижными ионами СН₃СОО^-.

После точки эквивалентности W = const, поскольку добавление слабой кислоты не приводит к изменению числа ионов СН₃СОО^-, так как диссоциация CH₃COOH подавляется наличием иона CH₃COO^-.

Вблизи точки эквивалентности ход кривой искажается за счет гидролиза образующейся соли, до и после точки эквивалентности гидролиз подавляется избытком титруемого вещества и титранта.

III. Титрование слабой кислоты слабым основанием и наоборот (рис. 12).

СH₃COOH + NH₄OH = CH₃COONH₄ + H₂O

СH₃COOH + NH₄OH = CH₃COO ^- + NH₄⁺ + H₂O

Д

Рис. 12.

о точки эквивалентности электропроводность растет, поскольку в процессе титрования вместо слабой кислоты появляется сильный электролит – соль. Гидролиз соли при этом будет подавляться избытком титруемого вещества.

После точки эквивалентности добавление слабого электролита не будет приводить к изменению электропроводности W (диссоциация NH₄OH будет подавляться наличием в растворе соли, вблизи точки эквивалентности W будет несколько снижаться, из-за гидролиза соли CH₃COONH₄).