Главная > Химия > Основы аналитической химии, Т2
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 18. Титрование солей, образованных катионами сильных оснований и анионами слабых многоосновных кислот

Титрование тетрабората натрия. Водные растворы гидролизующихся солей, образованных катионами сильных оснований и анионами слабых многоосновных кислот, имеют сильнощелочную реакцию.

При титровании солей сильных оснований и слабых многоосновных кислот точка эквивалентности достигается в момент прибавления теоретически рассчитанного эквивалентного количества сильной кислоты.

Например, хлористоводородной кислотой можно точно оттитровать тетраборат натрия.

Образующаяся при этом борная кислота относится к слабым кислотам, поэтому в конце титрования достигает величины порядка 4—5. В качестве индикатора при титровании тетрабората натрия хлористоводородной кислотой применяют метиловый красный или метиловый оранжевый , меняющие свою окраску в указанных пределах.

Титрование карбоната натрия. При титровании карбоната натрия хлористоводородной кислотой наблюдается два скачка :

1. При приливании половины кислоты, требующейся для полной нейтрализации всего количества (т. е. 1 моль на 1 моль ), образуется бикарбонат:

или в ионной форме

2. При приливании теоретического количества хлористоводородной кислоты (т. е. 2 моль на 1 моль ) получается угольная кислота:

или в ионной форме

Поэтому карбонат натрия можно оттитровать хлористоводородной кислотой двумя способами:

Способ 1. Хлористоводородной кислотой титруют карбонат натрия до бикарбоната в присутствии фенолфталеина, меняющего окраску в интервале раствора бикарбоната равен 8,35. Затем титруют хлористоводородной кислотой до в присутствии метилового оранжевого . Раствор имеет , равный 3,75.

Способ 2. Карбонат натрия может быть, подобно тетраборату, полностью оттитрован хлористоводородной кислотой в присутствии метилового оранжевого. Образующаяся при этом угольная кислота разлагается и лишь небольшая ее часть остается в растворе, не влияя существенным образом на раствора. Если удалять кипячением, то можно для титрования применять фенолфталеин и другие индикаторы. Кривая титрования карбоната натрия хлористоводородной кислотой показана на рис. 44. На кривой отчетливо видны два скачка: первый соответствует титрованию до , второй — до .

Вычисление раствора в различные моменты титрования кислотой. Карбонат натрия в растворе гидролизуется согласно уравнениям

Образующиеся -ионы и молекулы способны реагировать также согласно следующим уравнениям:

Первая ступень гидролиза сопровождается образованием очень слабой кислоты , вторая — слабой кислоты — более слабый электролит, чем .

Сильнее подвергается гидролизу соль более слабой кислоты, т. е. соль кислоты, константа диссоциации которой наименьшая. В данном случае , в раз. -ионы, образующиеся при гидролизе по I ступени, тормозят гидролиз по II ступени.

Рис. 44. Кривая нейтрализации раствором .

Следовательно, щелочность раствора обусловливается преимущественно первой ступенью гидролиза карбоната натрия, характеризующейся выражением , т. е. второй константой электролитической диссоциации . Поэтому при расчете водного раствора второй ступенью гидролиза можно пренебречь.

При вычислении водных растворов средних солей слабых многоосновных кислот в расчет принимают только последнюю константу электролитической диссоциации данной кислоты.

Поэтому водных растворов средних солей слабых двухосновных кислот до начала титрования вычисляют по формуле (46) (§ 15).

В нашем случае:

Для 0,1 н. раствора

Отсюда первоначального раствора

В первой точке эквивалентности

Когда карбонат натрия превратится полностью в бикарбонат, раствор будет слабощелочным. Этот момент может быть зафиксирован с помощью фенолфталеина, переход окраски которого лежит в интервале . Во второй точке эквивалентности значение вычисляют так же, как для слабых одноосновных кислот:

Этот момент может быть фиксирован с помощью метилового оранжевого . После достижения второй точки эквивалентности раствор будет кислым. Значение этого раствора соответствует концентрации избыточной хлористоводородной кислоты.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление