Записать уравнение реакции нейтрализации. Рассчитать эквивалентный объем титранта

Брутто-формула атропина С17Н23NO3, это слабое органическое основание. Реакция нейтрализации атропина раствором соляной кислоты имеет вид
С17Н22NO2OH + HCl ↔ C17H22NO2Cl + H2O.
Эквивалентный объём титранта находит из закона эквивалентов:
Сн,осн∙Vосн = Сн,т∙Vт;
Vm=Cн,осн∙VоснCm;
Vm=0,1∙500,25=20 (мл).
До начала титрования рН раствора вычисляем по формуле
рН = 14 – 0,5∙рКb + 0,5∙lgСн,осн;
где рКb = - lgКb = - lg(4,50∙10-5) = 4,35.
рН = 14 – 0,5∙4,35 + 0,5∙lg0,1 = 11,32.
После добавления титранта начинается химическая реакция
С17Н22NO2OH + HCl ↔ C17H22NO2Cl + H2O.
До точки эквивалентности в растворе присутствуют слабое основание С17Н22NO2OH и его соль C17H22NO2Cl, то есть образуется буферная система. рН буферной системы, образованной слабым основанием и его солью, вычисляем по формуле
рН=14-рKb+lgCH,оснCсоли.
Концентрация основания равна числу молей эквивалентов неоттитрованного основания, делённого на общий объём раствора:
Cн,осн=Cн,осн∙Vосн-CH,m∙VHClVосн+VHCl.
Концентрация соли равна числу молей эквивалентов оттитрованного слабого основания, делённого на общий объём раствора:
Cсоли=CH,m∙VHClVосн+VHCl.
Подставим эти выражения в уравнение для вычисления рН:
рН=14-рKb+lgCн,осн∙Vосн-CH,m∙VHClCH,m∙VHCl.
После добавления 10 мл HCl
рН=14-4,35+lg0,1∙50-0,25∙100,25∙10=9,65.
После добавления 15 мл HCl
рН=14-4,35+lg0,1∙50-0,25∙150,25∙15=9,17.
После добавления 19 мл HCl
рН=14-4,35+lg0,1∙50-0,25∙190,25∙19=8,37.
После добавления 19,9 мл HCl
рН=14-4,35+lg0,1∙50-0,25∙19,90,25∙19,9=7,35.
В точке эквивалентности в растворе находится соль слабого основания C17H22NO2Cl, которая подвергается гидролизу:
C17H22NO2Cl + Н2О ↔ С17Н22NO2OH + HCl
рН раствора вычисляем по формуле
рН = 7 – 0,5∙рКb – 0,5∙lgСсоли.
Cсоли=CH,m∙VHClVосн+VHCl;
рН = 7 – 0,5∙рКb – 0,5∙lgCH,m∙VHClVосн+VHCl;
рН = 7 – 0,5∙4,35 – 0,5∙lg0,25∙2050+20=5,40.
После точки эквивалентности рН раствора определяется избытком добавленного титранта:
рН=-lgCH,m∙VHCl-VmVосн+VHCl.
После добавления 20,1 мл HCl
рН=-lg0,25∙20,1-2050+20,1=3,45.
После добавления 21 мл HCl
рН=-lg0,25∙21-2050+21=2,45.
После добавления 25 мл HCl
рН=-lg0,25∙25-2050+25=1,78.
После добавления 30 мл HCl
рН=-lg0,25∙30-2050+30=1,50.
Записываем полученные результаты в таблицу.
До точки
эквивалентности VHCl, мл Компонент,
определяющий рН Формула для
расчёта рН
0 С17Н22NO2OH рН = 14 – 0,5∙рКb + 0,5∙lgСн,осн 11,32
10 С17Н22NO2OH
+ C17H22NO2Cl рН=14-рKb+lgCн,осн∙Vосн-CH,m∙VHClCH,m∙VHCl