Лабораторная работа № 3. Потенциометрическое кислотно-основное титрование

Цель работы: определить концентрацию кислоты в предложенной пробе.

Сущность работы: Определение уровня кислотности основано на реакции нейтрализации: Н++ОН−→Н2О. Вследствие протекания реакции потенциал стеклянного электрода постепенно понижается. Как только все ионы Н+ окажутся связанными, наступает резкий скачок потенциала. При дальнейшем добавлении щелочи потенциал электрода меняется незначительно. Электродом сравнения служит хлорсеребряный электрод. В данной работе надо получить зависимость ЭДС от объема добавленной щелочи – кривую титрования. Определить точку эквивалентности и вычислить концентрацию кислоты в пробе.

Оборудование и реактивы:

рН-метр;

Стеклянный электрод;

Хлорсеребряный электрод;

Или комбинированный электрод;

Магнитная мешалка;

Стакан для титрования объемом 150-200 мл;

Стакан для щелочи объемом 50 мл;

Мерная пипетка (пипетка Мора) объемом 1мл;

Бюретка для титрования объемом 25 мл;

Гидроксид натрия, 0,1 н.;

Проба для анализа (растворы азотной, серной или фосфорной кислоты).

Выполнение работы

В стакан для титрования мерной пипеткой отбирают пробу кислоты 10 мл.

Стакан с пробой устанавливают на магнитной мешалке.

Подключают электроды к рН-метру: стеклянный электрод – к гнезду «ИЗМ.», хлорсеребряный – к гнезду «ВСПОМ.» ИЛИ комбинированный электрод – к гнезду «ИЗМ.».

Электроды погружают в стакан с пробой.

Доливают дистиллированную воду так, чтобы электроды были прогружены в раствор как минимум на 2 см.

Включают рН-метр в режим измерения ЭДС и записывают показания прибора в таблицу.

Титруют раствором NaOH с шагом 0,5 мл После добавления каждой порции NaOH фиксируют значение ЭДС. Титрование продолжают до получения постоянного значения э.д.с. после прибавления новой порции титранта.

Протокол лабораторной работы

1. Объем пробы, взятый для титрования Va = ……..мл

2. Концентрация раствора гидроксида натрия, СТ = …………..экв./л

3. Таблица 1

Зависимость э.д.с. от объема титранта

Объем титранта VT, мл	Е, мВ
0
0,5
1
1,5
2
…

Обработка экспериментальных данных

1. Данные эксперимента заносят в таблицу:

Объем титранта VT, мл	Е, мВ
0	Е0
1	Е1	1
2	Е2	2
…	…

2. По данным таблицы строят кривую потенциометрического титрования в координатах E – VNaOH.

3. Рассчитывают значения , где ΔV – шаг титрования (0,5 мл);

ΔЕ =Еn+1−En, например, ΔЕ1=Е1−Е0, ΔЕ2=Е2−Е1 и т. д.

4. Строят дифференциальную кривую титрования в координатах −VNaOH.

5. По положению острого максимума дифферециальной кривой титрования находят точку эквивалентности.

6. Рассчитывают концентрацию кислоты по формуле:

,

где VT – объем NaOH в точке эквивалентности; СТ – концентрация NaOH; Va – объем пробы, взятой для анализа (50 мл).

Если на кривой титрования отмечается несколько скачков титрования, то для определения концентрации кислоты используют положение первого максимума, который соответствует первой константе диссоциации.

По числу скачков титрования в этом случае определить основность кислоты.