Back to chapter

16.6:

Расчеты титрования: сильная кислота - сильное основание

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Titration Calculations: Strong Acid – Strong Base

Languages

Share

Когда сильная кислота титруется сильным основанием или наоборот, pH во время титрования может быть рассчитан путем определения концентрации оставшихся ионов гидроксония или гидроксида. Например, 50 миллилитров 0.10 М раствора соляной кислоты диссоциируют на 0, 10 моль ионов гидроксония и хлорида с начальным pH, равным единице. Если добавить 25 миллилитров 0, 10 М раствора гидроксида натрия, новую концентрацию ионов гидроксония можно рассчитать путем вычитания общего количества молей гидроксид-ионов из общего количества молей ионов гидроксония и деления его на общий объем 75 миллилитров или 0, 075 литра.50 миллилитров 0, 10 М раствора соляной кислоты содержат 0, 0050 моль гидроксония, а 25 миллилитров 0, 10 М раствора гидроксида натрия содержат 0, 0025 моль гидроксид-ионов. Подставляя эти значения в уравнение, концентрация иона гидроксония равна 0, 033 моль. Следовательно, pH раствора повысился до 1, 48.Если продолжить добавление гидроксида натрия до 50 миллилитров, все ионы гидроксония из соляной кислоты нейтрализуются, и точка эквивалентности достигается, когда pH повышается до семи. Выше точки эквивалентности pH раствора определяется гидроксид-ионами, поскольку соляная кислота полностью нейтрализована. Если к раствору добавить 70 миллилитров раствора гидроксида натрия, содержащего 0, 0070 моль гидроксид-ионов, конечную концентрацию гидроксид-ионов можно определить путем вычитания начальных молей ионов гидроксония из общего количества молей гидроксид-ионов и деления его на общий объем раствора.Поскольку конечная концентрация гидроксид-иона составляет 0, 017 моль, pOH и pH раствора равны 1, 78 и 12, 22, соответственно.

16.6:

Расчеты титрования: сильная кислота - сильное основание

Расчет pH для титрационной растворов: Сильная кислота/сильная основание

Титрование выполняется для 25.00 мл 0.100 M HCl (сильная кислота) с 0.100 M сильного основание NaOH. PH в различных объемах добавленного основание раствор может быть рассчитан следующим образом:

(A) объем титранта = 0 мл. PH раствор обусловлен ионизацией HCl кислотой. Поскольку это сильная кислота, ионизация завершена, а молярность ионов гидрония составляет 0.100 M. pH раствор является следующим:

Eq1

(b) объем титранта = 12.50 мл. Так как кислотный образец и титрант основание являются как монопротическими, так и одинаково концентрированными, это титрантное добавление включает в себя меньше, чем стехиометрическое количество основание, и поэтому оно полностью потребляется реакцией с избыточной кислотой в пробе. Концентрация оставшейся кислоты вычисляется путем вычитания потребленной суммы из первоначальной суммы и деления на объем раствор:

Eq2

(c) объем титранта = 25.00 мл. Это титрантное добавление включает стехиометрическое количество основание (точка эквивалентности), и поэтому только продукты реакции нейтрализации находятся в раствор (вода и NaCl). Ни катион, ни анион этой соли не подвергаются ионизации кислотно-основная; единственным процессом, генерирующим ионы гидрония, является аутопротеолиз воды. раствор находится в нейтральном положении, с pH = 7.00.

(d) объем титранта = 37.50 мл. Это предполагает добавление титранта, превышающего точку эквивалентности. Затем pH раствор рассчитывается с использованием концентрации ионов гидроксида:

Eq3

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 14.7: Титраки кислотно-основная.