Лабораторная работа № 5 Определение сильной и слабой кислот при совместном присутствии

1.Теоретическое обоснование

Сильную и слабую кислоты в смеси можно определить титрованием стандартным раствором щелочи, фиксируя две эквивалентные точки. В качестве примера рассмотрим раствор, содержащий соляную и уксусную кислоты.

Как известно, скачок на кривой титрования 0,1н. соляной кислоты составляет от 4до 10единиц рН, а уксусной кислоты -от 6до10единиц рН. Поэтому, если титровать смесь в присутствии метилового оранжевого, рТ которого равен 4,то изменение окраски от красной до оранжевой соответствует полной нейтрализации соляной кислоты. Уксусная кислота при этом практически не вступает в реакцию. Таким образом, весь объем щелочи эквивалентен содержанию соляной кислоты. Если же титровать исходную смесь в присутствии фенолфталеина, рТ которого равен 9,то появление слабо-малиновой окраски отвечает полной нейтрализации обеих кислот.

2.Техника безопасности

2.1.Раствор щелочи в бюретку наливать осторожно через воронку, не разбрызгивая ее.

2.2.Растворы кислот набирать пипеткой с помощью груши.

3.План работы.

3.1.Заполнить бюретку титрованным раствором щелочи.

3.2.Получить индивидуальную контрольную задачу (раствор, содержащий соляную и уксусную кислоты) в мерную колбу на 100,0мл (V_м.к.), довести до метки дистиллированной водой и тщательно перемешать, закрыв колбу пробкой.

3.3.В две колбы для титрования внести пипеткой аликвоту (15,0 или 20,0мл) (V_пип.) из мерной колбы.

3.4.В первую колбу добавить 1каплю метилового оранжевого и титровать раствором щелочи от красной окраски индикатора до оранжевой, избегая появления желтой окраски. Замерить объем щелочи по бюретке (V₁). Этот объем расходуется на нейтрализацию сильной соляной кислоты.

3.5.Бюретку долить раствором щелочи до нуля. Во вторую колбу добавить 5-6капель фенолфталеина и титровать раствором щелочи. Титрование закончить при появлении слабо-малиновой окраски (pH~ 9). Замерить объем щелочи по бюретке (V₂). Этот объем щелочи расходуется на титрование и соляной и уксусной кислот.

3.6.Расчет масс соляной и уксусной кислот:

а) массу соляной кислоты в г рассчитать по формуле:

m(HCl) = (V₁·C(NaOH)·M(HCl)·V_м.к.)/(1000·V_пип.)

б) массу уксусной кислоты в г рассчитать по формуле:

m _(CH3COOH) = ((V₂ – V₁)·C_(NaOH)·M_(CH3COOH)·V_м.к.)/(1000·V_пип.)

где М_{(СН3СООН)} - молярная масса эквивалента уксусной кислоты;

(V₂ – V₁) - объем щелочи, пошедшей на титрование CH₃COOH.

3.7. Рассчитать процент относительной ошибки определения HCl и СН₃СООН.

Используя способ фиксирования двух эквивалентных точек, можно провести анализ раствора, содержащего сильное и слабое основание (например, NаОН и NH₄OH).

4. Контрольные вопросы

1. Можно ли приготовить рабочий раствор щелочи из сухой NаОН?

2. По каким исходным веществам можно установить точную нормальность щелочи?

3.Правильное ли будет определение количеств слабой кислоты и сильной кислоты в смеси, если титрование с метиловым оранжевым проводить до появления желтой окраски раствора?

4.Завышено или занижено будет количество сильной кислоты в смеси со слабой, если определение с метиловым оранжевым проводить не до оранжевой, а до желтой окраски раствора?

5.Завышено или занижено будет количество слабой кислоты в смеси с сильной, если титрование с метиловым оранжевым проводить не до оранжевой, а до желтой окраски раствора?

6.При каком условии можно провести ступенчатое титрование смеси кислот? Смеси оснований?