Расчет pH буферного раствора при добавлении небольших количеств сильных кислот или сильных оснований

Среди биологических объектов буф. Системами явл. Морская вода, апельсиновый сок, кровь и др.

Например, ацетатный буфер:

C COOH C CO +

C COOH C CO +

При добавлении небольшого колич.сильной кислоты протонов водорода, согласно принципу Ле-Шателье хим. Равновесие смещается в сторону к исходному веществу (влево) при этом все изб. Протоны водорода связываться с ацетат ионами и pH меняется.

При добавлении щелочи резко возрастает количество гидрокса групп которые связываться с протонами водорода в воду (нейтрализация гидрокса-групп) поэтому pH практически не измениться, однако способность буф. Р-ра поддерживать pH небезгранично, при добавлении большого количества кислоты или щелочи, происходит “падение” pH говорящее о том, что буфер сломан.

Буферная емкость- число эквивалентов кислоты или основание которое необходимо добавить к 1л. Буф. Р-ру, что бы его pH на 1.(единицу)

Чаще всего буф. Р-ры готовят смешиванием р-ров одинаковой концентрации обоих компонентов.

При добавлении сильной кислоты к буф. Р-ру она вся реагирует с ацетатом натрия, превращается в уксусную кислоту, значит концентрация уксусной кислоты увеличиться и согласно принципу Ле-Шателье равновесие уксусной кислоты будет смещен в сторону прямой реакции т.е. диссоциация будет усиливаться.

При добавлении щелочи к данному буф. Р-ру она вся прореагирует с образованием ацетата натрия, который явл. Сильным электролитом полностью распадаться на ионы, поэтому

в системе увеличивается концентрация ацетат ионов, это следует, что уравнение смешается в сторону образования реакции и приводит к уменьшению степени диссоциации.

19.Кривые титрования – основные этапы построения для случая титрования сильной к-ты щелочью.

Кривая титрования – графич.зависимость рН титруемого р-ра от кол-ва добавлен.титранта(кол-ва, %,V).

V_экв(щ)=

0% по кислоте находим С.

До 100% находим n

n/V_общ=С

Кривые титрования строятся для того, чтобы правильно выбрать индикатор, проследить изм.рН р-ра в различные моменты титрования, изучить влияние t и C.

Скачок титрования – это резкое изменение рН вблизи точки экв(граница скачка 99,9-100,1%)

 

 

20. Титрование тетрабората натрия соляной кислоты: особенности протекания р-и и приготовления р-ров.

Приготовление буры

Взвешенную в бюксе буру через сухую воронку переносят в колбу. Через ту же воронку добавляют на 1/3 объема колбы горячей дистиллированной воды и круговыми движениями перемешивают раствор до полного растворения кристаллов. колбу охлаждают до комнатной температуры и доводят объем полученного раствора холодной дистиллированной водой до метки. Колбу закрывают пробкой, и раствор тщательно перемешивают

Рассчитывают концентрацию приготовленного раствора

2.Приготовление соляной к-ты

Мерным цилиндром отбирают нужное количество (мл) 36 % раствора соляной кислоты, переносят в склянку и разбавляют дистиллированной водой до объема 500 мл.

3.Титрование

Титрование тетрабората натрия соляной кислотой можно представить следующим уравнением:

Na₂B₄O₇ + 2HCl +5H₂O → 2NaCl + 4H₃BO₃

2Na⁺ + B₄O₇^2– + 2H⁺ + 2Cl^– +5H₂O → 2Na⁺ + 2Cl^– +4H₃BO₃

B₄O₇^2– + 2H⁺ +5H₂O → 4H₃BO₃

Тетраборат натрия – это соль, образованная катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, поэтому ее раствор имеет сильно щелочную реакцию.

Титрование ведут в присутствии индикатора метилового красного, интервал перехода которого 4,4 – 6,2.

21.Основные этапы расчёта кривых титрования и особенности этих кривых для титрования слабой кислоты щёлочью.

1. 0% - x=

2. до т.экв - найти V_экв(щ)

х=

С₀=n/V_общ (n=Cк-ты*Vк-ты- Сщ*V)

3.В колбе в т.экв. =соль+вода

Х=

После т.экв.

Соль в щ.р-ре гидролизоваться не будет т.к. в результате гидролиза среда щелочная, мы добавляя щ. мы ув. С(ОН), поэтому по принципу Ле-Шателье гидролиз подавляется.

Считается по изб.щелочи.