82903 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne5

sk

6.2.1. Alkacymetria

Ten dział analizy objętościowej obejmuje ilościowe oznaczanie kwasów z.i pomocą mianowanych roztworów zasad - alkalimetria i ilościowe oznaczanie /.i sad za pomocą mianowanych roztworów kwasów - acydymetria.    ; 1

Alkacymetria oparta jest na reakcji zobojętniania

H⁺ + H₂0 -> H,0⁺; H₃0⁺+0H~-> 2 H_?0 w skrócie:    H⁺ + OH” —» ITO

Podczas działania kwasu na zasadę (lub odwrotnie) jony wodorowe łączą się z jonami wodorotlenowymi na nie zdysocjowane cząsteczki wody. Zobojętnienie uzyskujemy wtedy, gdy do roztworu kwasu dodamy tyle zasady, żeby liczba jonów OH” była równa liczbie jonów H⁺ (stosunek reagentów 1:1) i odwrotnie, podczas zobojętniania zasady kwasem w chwili zobojętnienia liczba jonów ll⁺ musi być równa liczbie jonów OH”.

Zaobserwowanie punktu równoważnikowego reakcji zobojętnienia umożliwia dodanie do badanego roztworu kilku kropel wskaźnika kwasowo-zasadowegO (tab. 6.2 i rozdział oznaczanie pH).

Tabela 6

Wskaźniki stosowane w aikacymetrii

Rodzaj miareczkowania	PH w punkcie równoważnikowym	Wskaźnik	Zabarwienie roztworu
Mocny kwas mocną zasadą (lub odwrotnie)	pH = 7	oranż metylowy	pH = 3,1 czerwone	pH = *M żółte
		wskaźnik Tashiro	pH = 5,2 fioletowe	pil zielone
Slaby kwas mocną zasadą	pH >7	fenoloftaleina	pH = 8,0 bezbarwne	pH = 10,(1 malinowe
		błękit tymolowy	pH = 8,0 żółte	pH = 9,0 niebieskie
Mocny kwas słabą zasadą	pH < 7	oranż metylowy	pH = 3,1 czerwone	pH = 4,.| żółte
		czerwień metylowa	pH = 4,4 czerwone	pH = 6.f żółte

Wskaźniki kwasowo-zasadowe mają właściwości słabych kwasów lub zasad organicznych. których jony mają inne zabarwienie niż cząsteczki niezdysocjowane. W punkcie równoważnikowym reakcji zobojętniania następuje zmiana zabarwienia.

Metodami alkacymetryeznymi oprócz kwasów i zasad można również ozna-■ zać sole słabych kwasów i mocnych zasad ( po reakcji hydrolizy wykazują cha-inkler zasadowy) oraz sole słabych zasad i mocnych kwasów (po reakcji hydrolizy wykazują charakter kwasowy), które w teorii Bronsteda są kwasami lub zasadami. W aikacymetrii wykorzystuje się

1)    miareczkowanie mocnego kwasu mocną zasadą

2)    miareczkowanie słabego kwasu mocną zasadą

I) miareczkowanie słabej zasady mocnym kwasem I) miareczkowanie kwasów wieloprotonowych.

W każdym z tych przypadków, w miarę wprowadzania substancji miareczkującej, u roztworze zachodzą zmiany stężenia jonów wodorowych lub wodorotlenowych.

następuje więc zmiana pH roztworu.

Procesy miareczkowania w różnych układach przedstawia się schematycznie krzywymi miareczkowania. Rozróżnia się kilka zasadniczych układów miareczkowania.

I. Miareczkowanie mocnego kwasu mocna zasada (rys. 6.15). Kationy zasady i aniony kwasu nie biorą udziału w reakcji i pozostają w roztworze nie zmienione, nic ulegają one hydrolizie i dlatego roz- ^pH twór w punkcie równoważnikowym ma odczyn obojętny pH = 7.

Stężenie jonów wodorowych w dowolnym punkcie miareczkowania można łatwo obliczyć na podstawie ilości wprowadzonego roztworu mianowanego.

W pobliżu punktu równoważnikowego następuje duży skok miareczkowania.

Wielkość tego skoku zależy od stężenia substancji reagujących. Jest on większy, gdy większe są stężenia miareczkowanego i miareczkującego roztworu. W roz-

.......    ,    „ ,    . kwasu mocna zasada

tworach bardziej stężonych 0,1 molowych może być użyta fenoloftaleina i oranż metylowy.

150

151