Рассчитать и построить кривую титрования 100 мл раствора указанного вещества. Разбавление раствора при титровании не учитывать. Использовать данные таблицы 2. Указать величину скачка и значение рН в точке эквивалентности.
Титруемое вещество — гидроокись серебра AgOH.
c(AgOH) = 0,1 М
K(AgOH) = 5,010–3
Рабочий раствор — 0,1 M HNO3.
Решение
Титрование слабого основания сильной кислотой.
Уравнение титрования:
AgOH + HNO3 = AgNO3 + H2O
В начальный момент присутствует слабое основание.
[OH–] = = = 2,236·10–2 моль/л.
[H+] = = 4,4710–13 моль/л.
pH = –lg [H+] = –lg 4,4710–13 = 12,35.
До точки эквивалентности имеем буферную смесь AgOH / AgNO3.
pH = 14 – pK + lg ; [H+] = 10–pH
pK = –lg 5,010–3 = 2,301.
50 мл HNO3: pH = 14 – 2,301 + lg = 11,70.
[H+] = 10–11,70 = 2,00·10–12 моль/л.
90 мл HNO3: pH = 14 – 2,301 + lg = 10,74.
[H+] = 10–10,74 = 1,80·10–11 моль/л.
99 мл HNO3: pH = 14 – 2,301 + lg = 9,70.
[H+] = 10–8,70 = 2,00·10–9 моль/л.
99,9 мл HNO3: pH = 14 – 2,301 + lg = 8,70.
[H+] = 10–8,70 = 2,00·10–9 моль/л.
В точке эквивалентности имеется гидролизующаяся соль.
pH = –lg = 6,35.
[H+] = 10–6,35 = 4,47·10–7 моль/л.
После прибавления 100,1 мл HNO3 имеется избыток HNO3.
pH = –lg c(HNO3)
c(HNO3) = c0(HNO3) = = 5,00·10–5 M.
pH = –lg 5,00·10–5 = 4,30.
101 мл HNO3:
c(HNO3) = = 4,98·10–4 M.
pH = –lg 4,98·10–4 = 3,30.
110 мл HNO3:
c(HNO3) = = 4,76·10–3 M.
pH = –lg 4,76·10–3 = 2,32.
Сводим данные в таблицу.
V(AgNO3) 0 50 90 99 99,9 100 100,1 101 110
pH
12,35 11,70 10,74 9,70 8,70 6,35 4,30 3,30 2,32
Строим кривую титрования.
Пределы скачка титрования 8,70 – 4,30.
pH в точке эквивалентности 6,35.
В качестве индикатора возьмем нитразин желтый, так как его точка перехода окраски лежит в области pH = 6,0…7,0.