Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск


Химия
Реферат -

Индикаторы






Загрузка...
вики видно

Индикаторы

Содержание

Кислотно-основные индикаторы.

Кривые титрования и выбор индикатора.

Примеры количественного определения методом нейтрализации.

Методы окислительно-восстановительного титрования (оксидиметрия).

осадительной титрования.

Методы аргентометричного определения галогенов.

Комплексонометрия.

Суть метода комплексонометрии.

Примеры применения комплексонометрии.

Потенциометрическое титрование.

Контрольные вопросы.

Кислотно-основные индикаторы

Для установления точки эквивалентности в методе нейтрализации используют-вуют кислотно-основные индикаторы, которые по своей природе являются слабыми орга-ночными кислотами или основаниями.

Согласно теории ионных расцветок Оствальда, недиссоциированных молекул индикатора и соответствующие им ионы имеют различную окраску. Например, для индикатора кислотной природы (Hind) в водном растворе существует равновесие

Какую описывают константой диссоциации индикатора

или

(1)

В случае изменения концентрации водород-ионов происходит смещение равновесия, что приводит к увеличению концентрации одной из форм индикатора и одно-ного уменьшения другой. При высокой концентрации ионов водород 7 (в кислот-ном растворе) преобладает молекулярная форма индикатора (HInd), которая определяет

окраски раствора. В щелочной среде, наоборот, преобладает дисоцийова-на форма индикатора (Ind), которая обусловливает другую окраску раствора.

При определенном соотношении концентраций диссоциированной и ассоциированной форм индикатора раствор может приобретать переходного окраску. Человеческий глаз имеет ограниченную способность воспринимать цвета и обычно не различает окрашен-ния одной из форм индикатора, если концентрация ее в 10 раз меньше, чем кон-центрация другой формы. Поэтому изменение окраски любого индикатора становится заметным не любого значения рН. а лишь в пределах определенного участка значений рН. которую называюсь интервалом перехода окраски индикатора. Вико-риставшы уравнения (l), можно вычислить величину интервала перехода по-окраски индикатора

Следует отметить, что механизм изменения окраски индикаторов намного более-то сложный и не может быть объяснен лишь процессами дисоциаций. Совре-на хромофорных теория связывает изменение окраски с изменением структуры мо-молекулы индикатора. Согласно этой теории, возникновение окраски соединения связано с наличием в ее молекуле так называемых хромофорных групп, в которых на-лежат азогруппу-N = N-, нитрогруппа, нитрозогруппы-NO, хиноидном группа и др.., А также ауксохромних групп, которые усиливают окрашен-ния соединения, например нитро-и гидроксингрупы.

Присоединение или отщепление протона вызывает перестройку структуры молекулы индикатора, что приводит к возникновению нового хромофора или разрушения существующего и, соответственно, к изменению окраски индикатора. Напри-мер, в случае применения фенолфталеина в щелочном растворе (рН> 8) происходит-ется образования хиноидном структуры, которая имеет малиновую окраску:

При использовании индикатора метилового оранжевого при рН> 3.1 почи-нае происходить преобразование азогруппу, обуславливающей красную окраску индикатора, на хиноидном структуру желтого цвета

Характеристики некоторых кислотно-основных индикаторов приведены в табл. 3

Таблица 3.Характеристика кислотно-основных индикаторов.

Индикатор | Интервал перехода окраски (окраска индикатора) |

Окраска при

тропеолина 00

Метиловый

оранжевый

Метиловый

красный

Нейтральный

красный

Фенолфталеин

ализариновым

желтый |

| 2,2

3,75

5,0

7,0

10,7

12,0 |

1,4 (ч.) --- 3,2 (ж.)

3,0 (г.) --- 4,4 (ж.)

4,2 (ч.) --- 6,2 (ж.)

6,8 (ч.) --- 8,0 (ж.)

8,2 (б.) --- 10,0 (г.)

11,0 (ж.) --- 13,0 (буз.) |

Оранжевое

Оранжевое

Оранжевое

Оранжевое

Розовое

Лиловое

Примечание: ч.-красное; ж.-желтое; г. розовое; б.-бесцветное; г. - малиновое; буз.-сиреневое.

Величина интервала перехода окраски индикатора зависит от темпе-ратуры, что связано с изменением значения константы диссоциации индикатора и ионного произведения воды Kw. Например, интервал перехода метилового оранжевого при комнатной температуре находится с пределах рН - 3,1-4,4, а при температуре --- рН = 2,5 --- 3, 7.

Окраска раствора при наличии индикатора зависит также от концент-рации индикатора. Чем выше концентрация индикатора, тем интенсивнее окрас-ления раствора. Поэтому для предотвращения возможных ошибок рекомендуют к-бавляты незначительное количество растворов индикатора (1 --- 2 капли).

Для правильного подбора индикатора при анализе методом нейтрализации недостаточно знать интервал перехода окраски индикатора, нужны также данные об изменении рН раствора в процессе титрования .. Этот вопрос решают до-мощью кривых титрования.

Кривые титрования и выбор индикатора

В процессе кислотно-основного титрования происходит постоянная смена рН раствора. Если зависимость рН среды от содержания кислоты или щелочи в растворе изобразить графически, то получим кривую титрования. В зависимости от силы кислоты или основания, которую титруют, можно выделить два типа кривых титрования:

1) кривая титрования сильной кислоты (основы) сильным основанием (кислотой)

2) кривая титрования слабой кислоты (основания) сильным основанием (кис-лото).

Рассмотрим случай титрования 50 0,1 М раствора сильной кисло-ти НСИ 0,1 М раствором щелочи Наон. До начала титрования в исходном растворе кислоты концентрация водород-ионов равна 0,1 моль /л, а рН варительно-го раствора составляет 1. При постепенном добавлении рабочего раствора щелочи происходит уменьшение концентрации водород-ионов соответственно, увеличение рН раствора (табл. 4). Отложив на оси абсцисс полученные значения рН, а на оси ординат - объем титранта, получим кривую титрования (рис.5).

В начале титрования рН раствора увеличивается очень медленно, но у точки эквивалентности (т.е.) происходит резкое увеличение рН раствора от С до 11. Такое резкое изменение величины рН в процессе титрования называют прыг-ком титрования. Середина скачка титрования соответствует тачке эквивалент-ности и при взаимодействии сильной кислоты со щелочью она совпадает с точкой нейтральности (рН = 7). После скачка титрования рН раствора начинает снова меняться очень медленно.

Кривую титрования сильного основания сильной кислотой приведены на рис.6. Она начинается в щелочной среде, скачок титрования находится в интервале рН = 11-3, а точка эквивалентности - при рН = 7.

Таблиця4. Изменение концентрации ионов Н и значение рН при титровании 50 см3 0,1 М раствора

соляной кислоты.

Объем 0,1 М

Раствора

Na O H, |

Концентрация |

рН | Объем 0,1 М раствора

Na O N

|

Концентрация

|

рН

0,0 | | 1 | 50,0 | 7

40,91 | | 2 | 50,001 | 8

49,01 | | 3 | 50,01 | 9

49,90 | | 4 | 50,10 | 10

49,99 | | 5 | 51,01 | 11

49,999 | | 6 | 61,11 | 12

Следует отметить, что величина скачка титрования зависит от концентрации кислоты и щелочи. Например, если титруют раствор NaOH 0.01М раствором НС1, то скачок титрования поменьше и находится в диапазоне

Загрузка...

Страницы: 1 2 3 4