- 1
- 2
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Сибирский государственный технологический университет"
Кафедра аналитической химии
Факультет Химических Технологий Расчетно-графическая работа
Расчет кривой титрования Руководитель:
Сухова Г.И.
Разработал:
Студент группы 62-4
Степаненко Р.В. Задание 1. Рассчитать кривую титрования.
Рассмотрим процесс титрования 50 см3 раствора аммиака NH4OH с молярной концентрацией эквивалента равной 0,07 моль/дм3 раствором азотной кислоты HNO3 с молярной концентрацией эквивалента равной 0,02 моль/дм3. Запишем соответствующие уравнения в молекулярной и ионной форме: NH4OH + HNO3 → NH4NO3 + H2O в молекулярной форме,
OH− + H+ → H2O в ионной форме. Так как NH4OH - слабое основание, по справочнику Лурье найдем константу диссоциации NH4OH:
K NH4OH = 1,76∙10─5, pK = ─lg1,76∙10─5 = 4,76
1. В начальный момент титрования имеем раствор слабого основания NH4OH, pH которого рассчитывается по формуле: pH = pKH2O - 1/2pKосн + 1/2lgCосн. Имеем, pH = 14 - 1/2∙4,76 + 1/2∙lg0,07 = 14 - 2,38 - 0,58 = 11,04
. В процессе титрования, когда наряду с оставшимся неоттитрованным основанием NH4OH, в растворе присутствует образовавшаяся при реакции соль NH4NO3, образуется аммиачный буферный раствор NH4OH + NH4NO3. Расчет его водородного показателя можно провести по формуле: pH = 14 - pKосн + lg(Cосн/Cсоли) Рассмотрим несколько случаев:
) пусть добавлено 25,0 см3 азотной кислоты, тогда C[1/1 NH4OH] = C[1/1 NH4NO3],
pH = 14 - 4,76 + lg(25∙0,07/25∙0,02) = 14 - 4,76 + 0,54 = 9,78
) при добавлении 40,0 см3 азотной кислоты, pH находится следующим образом:
pH = 14 - 4,76 + lg(10∙0,07/40∙0,02) = 9,18
) если добавлено 49,0 см3 HNO3, то pH = 14 - 4,76 + lg(1∙0,07/49∙0,02) = 8,09
) если добавлено 49,9 см3 HNO3, то pH=14 - 4,76+lg(0,1∙0,07/49,9∙0,02)=7,09
. В точке эквивалентности, при добавлении 50 см3 азотной кислоты, присутствует соль NH4NO3, подвергающаяся гидролизу: NH4+ + H2O → NH4OH + H+ Расчет pH проводим по гидролизу соли NH4NO3: pH = 1/2pKH2O - 1/2 pKосн - 1/2lgCсоли, где pKH2O = 14 Получаем, pH = 1/2∙14 - 1/2∙4,76 + 1/2∙lg0,02 = 3,77
. За точкой эквивалентности имеем избыток азотной кислоты. Азотная кислота - сильная поэтому ее pH = - lg[H+]. Величина pH вычисляется по формуле для расчета pH сильных кислот без учета коэффициента активности.
) пусть добавлено 50,1 см3 азотной кислоты, тогда ее избыток составляет 0,1 см3
[H+] = 0,02∙0,1/50 = 4∙10─5, pH = -lg[H+] = -lg(4∙10─5) = 4
) Добавлено 51,0 см3 азотной кислоты, тогда ее избыток составляет 1,0 см3
[H+] = 0,02∙1/50 = 4∙10─4, pH = -lg[H+] = -lg(4∙10─4) = 3
) Добавлено 60,0 см3 азотной кислоты, тогда ее избыток составляет 10,0 см3
[H+] = 0,02∙10/50 = 4∙10─3, pH = -lg[H+] = -lg(4∙10─3) = 2,4
) Добавлено 100,0 см3 азотной кислоты, тогда ее избыток составляет 50,0 см3
[H+] = 0,02∙50/50 = 2∙10─2, pH = -lg[H+] = -lg(2∙10─2) = 1
В таблице обобщены проведенные расчеты. Таблица. Изменение pH при титровании 50 см3 раствора аммиака NH4OH с молярной концентрацией эквивалента равной 0,07 моль/дм3 раствором азотной кислоты HNO3 с молярной концентрацией эквивалента равной 0,02 моль/дм3.
№ | добавлено HNO3, см3 | избыток, см3 | С основан С соли | [H+] | pH | |
NH4OH | HNO3 | |||||
1 | 0 | 50 | 11,04 | |||
2 | 10 | 40 | 14,0000 | 10,39 | ||
3 | 15 |
- 1
- 2
Похожие работы
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы