На головну

Колір I колір II

Тому кожен індикатор характеризується певним значенням pKa, Або так званим показником титрування рТ = рКа= -. Згадаймо, що рКа - Це значення рН середовища, при якому вміст кислотної і сполученої основної форми однакові. А це означає, що в точці рТ колір розчину індикатора буде змішаний. Але око людини зауважує змішаний колір і тоді, коли одна з форм індикатора переважає над іншим разом в 10. У цьому випадку ми отримуємо зону переходу кольору індикатора рТ ± 1. при значеннях рН <рТ ± 1 (Т. Е. Лівіше зони переходу кольору) індикатор буде перебувати головним чином в кислотної своєю формою HInd. А при значеннях рН> рТ ± 1 (Т. Е. Правіше зони переходу кольору) буде значно переважати його сполучена основна форма Ind?. У таблиці 1 представлені приклади індикаторів і їх характеристики.

Таблиця 1. Індикатори

 індикатор  забарвлення  рКа(рТInd)  рН-діапазонів зміни забарвлення
 в формі кислоти  в формеоснованія
 Тимолового синій (перша зміна)  Червона  жовта  1,5  1,2 - 2,8
 метиловий оранжевий «  жовта  3,7  3,2 - 4,4
 Бромкрезоловий зелений  жовта  синя  4,7  3,8 - 5,4
 металевий червоний  Червона  жовта  5,1  4,2 - 6,2
 Лакмус (азолітмін) «  синя    5,0 - 8,0
 бромтимоловий синій  жовта  синя  7,0  6,0 - 7,6
 феноловий червоний «  Червона  7,9  6,8 - 8,4
 Тимолового синій (друга зміна) «  синя  8,9  8,0 - 9,6
 фенолфталеїн  безбарвна  малинова  9,4  8,2 - 10,0
 тимолфталеїну «  синя    9,3 - 10,5

При виборі індикатора керуються правилом: значення рН в точці еквівалентності (рНэ) Має потрапляти в зону переходу кольору індикатора (т. Е. РНэ ? рТ ± 1). Значення ж рНэ визначається по продуктам реакції, коли в колбі для титрування вже витрачено вихідна речовина, але ще немає надлишку титранту (а є тільки продукти реакції).

# У методі нейтралізації може бути використано не тільки пряме титрування, а й зворотне (або титрування по надлишку). Його суть: до визначеного речовини додається фіксований надлишок стандартного допоміжного розчину, який потім оттітровивают іншим розчином, який виконує роль титранту. До зворотного титрування вдаються в тому випадку, коли, наприклад, під рукою немає потрібного індикатора для прямого титрування або визначувану речовину занадто летучо.

Застосування методу нейтралізації (кислотно-основного титрування) для визначення кислотності шлункового соку.

Вступ. Шлунковий сік в просвіті шлунка має кислу рН: натщесерце в нормі рН ~ 1,5-2 у дорослої людини і рН ~ 3-4 у новонароджених дітей. Після прийому їжі рН ще нижче. Головний неорганічний компонент шлункового соку - соляна кислота, яка виробляється обкладочнимі (паріентальнимі) клітинами шлунка і знаходиться в просвіті шлунка у вільному і зв'язаному стані (головним чином, з білками). Однак, крім білків в шлунковому соку присутні і інші слабкі кислоти: бікарбонати, гидросульфати, дигідро і гідрофосфат, сама фосфорна кислота, оцтова, молочна, піровиноградна, масляна, яблучна і деякі інші. Тому розрізняють три види кислотності: Загальну, вільну (обумовлену концентрацією вільних Н+) І пов'язану (зумовлену наявністю недіссоціірованних слабких кислот).

Визначення кислотності шлункового соку. У лабораторії кислотність шлункового соку визначають титруванням його титрованим робочим розчином NaOH в присутності індикаторів. Результати видаються в титриметричних одиницях (т. Е.).

Одна титриметричних одиниця - Це обсяг 0,1е розчину NaOH, який необхідно затратити на титрування 100 мл шлункового соку.

Оскільки на дослідження беруть не 100 мл шлункового соку, а 5-10 мл, і титрують НЕ 0,1е NaOH, а зазвичай меншою його концентрацією (наприклад, 0,089е), то при розрахунку кислотності шлункового соку в титриметричних одиницях необхідно робити дві поправки: на обсяг шлункового соку і на концентрацію ідеального (0,1е) розчину NaOH. З урахуванням цих поправок неважко вивести загальну формулу для розрахунку кислотності шлункового соку (в титр. Од.):

де - це параметри NaOH згідно з визначенням титриметричних одиниці; - Обсяг NaOH, витрачений на титрування взятої на дослідження проби шлункового соку (5 - 10 мл, наприклад); - Концентрація титрованого робочого розчину NaOH.

# Якщо робочий розчин NaOH виявиться ідеальним - Зэ(NaOH) = 0,1моль / л, а об'єм шлункового соку, взятий на дослідження V (ж. Соку) = 5 мл, то формула для розрахунку кислотності спрощується:

Кислотність ж. соку = ,титр.од.

Зазначені формули застосовують для визначення будь-якого виду кислотності шлункового соку: вільної кислотності (В присутності індикатора метилоранжа; він же 4- (4-дімеламінофенілазо) бензолсульфоната натрію) або загальної кислотності (В присутності фенолфталеїну). В цьому випадку пов'язану кислотність визначають по різниці загальної і вільної кислотності.

Обгрунтування вибору індикаторів. Як уже зазначалося, щоб в шлунковому соку визначити дві фракції кислотності (вільну і пов'язану), необхідно проводити титрування в присутності двох індикаторів. Першим індикатором встановлюється точка еквівалентності для 1-ї реакції, коли оттітровивают вільна соляна кислота:

1) HCl + NaOH = H2O + NaCl, або в короткому іонному вигляді
H+ + OH? = H2O

Якби титровали НЕ шлунковий сік, а водний розчин HCl, то рНЕ1= 7. У шлунковому соку ж присутні ще й слабкі кислоти, які не повинні бути порушені при титруванні в першій реакції. Тому кінець титрування для першої реакції (коли вся HCl буде вже відтитровані) диктується не продуктом реакції, а тим значенням рН, яке створюється розведеними розчинами слабких кислот (для прикладу, оцтова кислота дає рН ~ 3,5). Таким чином, рНЕ1=3,5. Індикатор, зона переходу кольору якого включає точку рНЕ13,5 - це метилоранж (4- (4-дімеламінофенілазо) бензолсульфоната натрію).

# Звідси, 1-й етап титрування: титруємо порцію шлункового соку поки червоне забарвлення розчину не зміниться до помаранчевої (спрацює метилоранж), і відзначаємо обсяг лугу, що пішла на титрування. І якщо його введемо в формулу для розрахунку кислотності, то отримаємо вільну кислотність шлункового соку в титриметричних одиницях.

Слідом за вільної соляною кислотою оттітровивают слабкі кислоти (органічні і неорганічні). Реакція на прикладі оцтової кислоти:

2) СН3СООН + NaOH = H2O + CH3COONa

СН3СООН + OH? = H2O + CH3COO?

рН в точці еквівалентності для другої реакції - це те значення рН, яке обумовлено продуктом реакції - сіллю, піддаються гідролізу за аніоном. Його можна розрахувати, застосовуючи вже розглянуту формулу (отримаємо рНЕ2~8,7). Індикатор, зона переходу кольору якого включає точку рНЕ28,7 - фенолфталеїн.

# Звідси, 2-й етап титрування: продовжуємо титрувати, поки оранжеве забарвлення розчину не зміниться до яскраво малиновою (спрацює фенолфталеин). Відзначаємо обсяг лугу, що пішла на титрування на другому етапі. І якщо його введемо в формулу для розрахунку кислотності, то отримаємо пов'язану кислотність шлункового соку в титриметричних одиницях. В цьому випадку загальну кислотність порахуємо як суму вільної та зв'язаної.



метод нейтралізації | Ситуаційні і навчально-пізнавальні завдання.
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати