Определение щелочи и карбонатов в растворе при совместном присутствии.

Цель работы: Овладеть методом титрования с двумя индикаторами.

Оборудование и реактивы:

1. Бюретка вместимостью 25 мл, закрепленная в штативе;

2. Воронка;

3. Пипетки Мора вместимостью 5 мл;

4. Колбы конические вместимостью 100 мл;

5. Стаканчик для слива;

6. Титрованный раствор хлороводородной кислоты.

7. Индикаторы: метиловый оранжевый и фенолфталеин.

Ход работы:

1. Готовят бюретку к работе так же, как в работе 2.

2. С помощью пипетки Мора вместимостью 5 мл отбирают пробы (аликвоты) в колбу для титрования. Добавляют 2 капли фенолфталеина.

3. Титруют раствором HCl, так же, как в предыдущей работе. Сначала титруют до исчезновения розовой окраски. Записывают в таблицу объем кислоты, затраченный на титрование пробы с фенолфталеином, затем в ту же колбу добавляют одну каплю метилоранжа и титруют до перехода окраски из желтой в оранжевую. Записывают в таблицу общий объем кислоты, затраченный на титрование пробы с метилоранжем и с фенолфталеином. Титрование проводят до получения трех близких результатов.

4. Рассчитывают массу гидроксида натрия и карбоната натрия в контрольной задаче.

Объем раствора кислоты, затраченный на первое титрование (V₁) эквивалентен содержащейся в растворе щелочи и половине карбоната, так как последний присоединяет один ион водорода. Объем кислоты, затраченный на второе титрование (V₂), эквивалентен половине карбоната, так как при этом титровании идет реакция присоединения второго иона водорода. На взаимодействие с карбонатом по каждой реакции затрачиваются равные количества кислоты. Поэтому всего на титрование карбоната идет 2V₂ мл кислоты. Остальная кислота, т.е. (V₁ – V₂) мл идет на нейтрализацию щелочи. По объему затраченной кислоты рассчитывают нормальность анализируемого раствора по каждому веществу.

 

		V1

 

NaOH

(V₁-V₂)

		A1

 

 

V2

Na₂CO₃

(2V₂)

		A2

 

 

V₁=A₁ по фенолфталеину

V₂ = (A₂-A₁) по метиловому оранжевому

 

В основе анализа лежат следующие реакции:

OH¯ + H⁺ → H₂O (1)

CO₃^2- + H⁺ → HCO₃ˉ (2)

HCO₃ˉ + H⁺ → H₂CO₃ (3)

 

Объем раствора кислоты, затраченный на первое титровнаие (V₁₎ эквивалентен содержащейся в растворе щелочи и половине карбоната, так как последний присоединяет один ион водорода. Объем кислоты, затраченный на второе титрование (V₂), эквивалентен половине карбоната, так как при этом титровании идет реакция присоединения второго иона водорода. На взаимодействие с карбонатом по каждой реакции затрачиваются равные количества кислоты. Поэтому всего на титрование карбоната идет 2V₂ мл кислоты. Остальная кислота, т.е. (V₁ - V₂) мл идет на нейтрализацию щелочи. По объемам затраченной кислоты рассчитывают нормальность анализируемого раствора по каждому веществу.

Для этого используют формулу (2)

Для перехода от количества вещества к его массе в граммах используют соотношение:

C_M =

 

Результаты титрования заносят в таблицу:

 

№	С (HCl)	Объем анализируемого раствора	Объем титранта, HCl, мл
V1	V2	2V2	V1 - V2