Кислотно-основные индикаторы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2012 в 00:47, курсовая работа

Описание

Слово индикатор происходит от латинского «indicare», что означает «показывать», «обнаруживать», и поэтому его можно применять к любой реакции или прибору, которые могут дать химику определенную информацию. Однако в аналитической химии этот термин употребляется в довольно четко определенном смысле. При титровании необходимо располагать таким средством, которое указывало бы, что к титруемому веществу добавлено эквивалентное количество титранта. Такое указание можно получить различными путями: 1) это может быть явление, происходящее в конце самого процесса титрования и наблюдаемое визуально (или в общем случае постигаемое органами чувств); 2) это может быть какое-либо другое изменение в титруемой системе, которое можно обнаружить при помощи физических методов измерения, или 3) это может быть изменение, происходящее с каким-либо посторонним веществом в точке эквивалентности, обнаруживаемое зрительно или другими органами чувств. Индикаторы можно применять не только для установления конечной точки титрования, но и для количественного (в колориметрии), и качественного анализов.

Работа состоит из  1 файл

КУРСАЧ.doc

— 858.00 Кб (Скачать документ)

ИНДИКАТОРНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ

Практически никогда  не удается подобрать индикатор, у которого рТ совпадал бы с рН в  ТЭ, поэтому чаще всего изменение  окраски индикатора происходит до или  после МЭ. В первом случае раствор  будет недотитрован, а во втором - перетитрован.

Это приводит к погрешностям, называемым индикаторными погрешносттями титрования. Они выражают молярную долю неоттитрованной или перетитрованной кислоты или основания. Классификация, причины и расчетные формулы индикаторных погрешностей приведены в табл.1. Рассмотрим выводы формул индикаторных погрешностей.

Таблица 1. Типы индикаторных погрешностей

Тип погрешности

Причина погрешности

Расчетная формула погрешности,%

 Водородная

Избыток ионов Н+ вследствие недотитрования сильной кислоты  или перетитрования основания (сильного или слабого) сильной кислотой

∆H+ =

 Гидроксильная

Избыток ионов ОН - вследсвие  недотитрования сильного основания  или перетитрования кислоты (слабой или сильной) сильным основанием

∆ОН-=

Кислотная

Избыток молекул слабой кислоты НА при её недотитровании

∆НА =

Щелочная

Избыток молекул слабого  основания MOH при его недотитровании

∆МОН=


где V1 и V2 - объемы анализируемого раствора до и после титрования; с - молярная концентрация эквивалента вещества анализируемого раствора; рК - показатель константы диссоциации слабого электролита; рТ - показатель титрования индикатора; V1/V2=2, если концентрации титранта и анализируемого раствора равны.

1. Водородная погрешность  (∆H+).

Пусть она является результатом недотитрования сильной кислоты НА сильным основанием МОН в присутствии некоторого индикатора с показателем титрования рТ.

По определению  ,%,     (33)

где n(HA) неот и n(HA) от - количества вещества не оттитрованной и оттитрованной кислоты в КТТ. Так как n(HA) от >> n(HA) неот, то величиной n(HA) неот в знаменателе можно пренебречь, тогда

.      (34)

В КТТ рН = рТ, т.е. [H+] = 10-pT, следовательно, в этот момент c(HA) неот = [H+] КТТ = 10-pT; обозначим c(HA) от ≈ c(HA) исх = с(HA), V(HA) неот = V(HA) исх+V(MOH) ККТ = V2, а V(HA) от≈V(HA) исх=V1.

Подставим полученное в  формулу для ∆H+:

,%.      (35)

Если c(HA) = c(MOH), то V2 = 2V1 и 

,%.      (36)

2. Гидроксильная погрешность (∆ОН_).

Пусть она является результатом  недотитрования сильного основания MOH сильной кислотой НА в присутствии  индикатора с показателем титрования рТ.

По определению  ,%     (37)

В КТТ n(MOH) от >> n(MOH) неот, следовательно, n(MOH) неот в знаменателе можно пренебречь тогда

,%.      (38)

В КТТ с(MOH) неот= [OH-] КТТ, а 

     (39)

Так как с(MOH) от ≈ с(MOH) исх = с(MOH);

V(MOH) неот = V(MOH) исх + V(HА)  КТТ = V2      (40);

V(MOH) от = V(MOH) исх = V1, оттуда  после подстановки получим: 

      (41).

Если с(MOH) = с(НА), то V2 = 2V1, следовательно,

      (42).

3. Кислотная погрешность  (∆НА).

Пусть она является результатом  недотитрования слабой кислоты НА сильным основанием МОН с индикатором с показателем титрования рТ, тогда ,%     (43).

В КТТ [HA] от = [MA] = [A-], следовательно,

,%     (44).

Из выражения для  К(НА) получим  , но поскольку в КТТ [H+] = 10-pT, а К(НА) = 10-pK, то

     (45),

откуда после подстановки

     (46).

4. Щелочная погрешность  (∆МОН).

Пусть она является результатом  недотитрования слабого основания  МОН сильной кислотой НА с индикатором с показателем рТ, тогда

     (47).

В КТТ [МОH] от = [MA] = [М+], следовательно,

     (48).

     (49)

Из выражения для  К(МОН) получим 

но поскольку в КТТ

[H+] = 10-pT, а KW =10-14, K(MOH) = 10-pK      (50),

то       (51),

откуда после подстановки       (52) [10].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОД

Роль индикаторов не уменьшается  и в наше время. Известно более десятка кислотно-основных индикаторов с различными интервалами перехода, что позволяет подобрать наиболее подходящий для конкретной реакции. Постоянно изучаются строение и свойства индикаторов, расширяются области их применения.

ИНДИКАТОРЫ (от лат. indicator – указатель) – вещества, позволяющие следить за составом среды или за протеканием химической реакции. Одни из самых распространенных – кислотно-основные индикаторы, которые изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора. Кислотно-щелочные индикаторы весьма разнообразны; многие из них легко доступны и потому известны не одно столетие.

Интервалы перехода цвета  индикаторов

На рисунке приведены ориентировочные  данные о существовании разных цветных  форм индикаторов в водных растворах.

Рис. 9. Цветные формы  индикаторов.

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Пилипенко А.Т, Пятницкий И.В. Аналитическая химия, т. 2 М: Химия,

1990 – 480 с.

2.Основы аналитической химии: В 2 кн./ Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. Шк. 1996 – 460 с.

3.Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2 ч. М.: Высш. шк..,1989 – 750 с.

4. Индикаторы, т. 1. М.,1976 – 950 с.

5. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии: В 2т. М.:Мир. 1978 – 917 с.

6. Крешков А.П. Основы  аналитической химии, т.2 М: Химия, 1976 - 480 с.

7. Пиккеринг У.Ф. Современная аналитическая химия. М:Химия, 1977 – 560с.

8. Глинка Н.Л. Общая химия. Л: Химия, 1985 – 708 с.

9. Гуляницкий А. Реакции кислот и оснований в аналитической химии. М: Мир, 1975 – 236 с.

10. Дорохова Е.Н., Прохорова  Г.В. Задачи и вопросы по  аналитической

химии. М., 1984 – 216 с.

 




Информация о работе Кислотно-основные индикаторы