Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

6. Sav – bázis titrálások Analitika 13. C, 13. H osztály és 1219/6 modul tanfolyam részére 2010/2011.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "6. Sav – bázis titrálások Analitika 13. C, 13. H osztály és 1219/6 modul tanfolyam részére 2010/2011."— Előadás másolata:

1 6. Sav – bázis titrálások Analitika 13. C, 13. H osztály és 1219/6 modul tanfolyam részére 2010/2011

2 6.1 Sav – bázis titrálások felosztása A folyamatban részt vevő anyagok szerint: – savak bázisokkal – különleges esetek: = illékony savak, bázisok (ecetsav, ammónia) – hidrolizáló sók titrálása = savval = lúggal erős saverős bázis gyenge savgyenge bázis

3 Fenolftalein 6.2 Sav – bázis indikátorok működése Ezek a vegyületek maguk is savak vagy bázisok. Működésük azon alapul, hogy más színű a disszociált (ionos) forma, mint a disszociálatlan molekula. több gyűrűre átterjedő konjugált kötések  közeli elektronállapotok  színes nincs hosszú konjugált részlet  színtelen + H +  H + (+OH  )

4 6.2 Sav – bázis indikátorok használata Problémák 1. Melyiket válasszam? Átcsapási tartomány alapján lehet. 2. Milyen mennyiséget használjak? Miért fontos ez? – maga az indikátor is „fogyaszt” savat vagy lúgot, – a szín változik a mennyiség függvényében: = a kevés indikátornál nem elég erős a szín, = túl sok indikátornál nagyon sötét a szín, azért nem látjuk a változást. 3. Milyen színre titráljak? → Fő az egyértelmű választás: – első színváltozásig: több párhuzamos össze- hasonlítása – „átmeneti” színre → Melyikre? Pl. „hagymahéj”. – utolsó színváltozásig (a jó és a túltitrált egyforma!)

5 6.2 Sav – bázis indikátorok Lehetnek egy- két és három színűek egy és több színváltásúak A használhatósági tartomány általában 1-1,5 pH egységnyi, a szemünkkel ennyire tudunk különbséget tenni a színek között. metilnarancs metilvörös brómkrezolzöld fenolftalein timolkék pH =

6 6.3 Erős sav – erős bázis Erős savak: – egyértékűek: sósav, salétromsav; – kétértékű: kénsav. Erős bázisok: – egyértékűek: nátrium-hidroxid, kálium-hidroxid; – kétértékű: kalcium-hidroxid (oltott mész). A titrálás során a pH változás nem egyenletes: – a titrálás elején lassú, – a titrálás egyenértékpontja körül gyors, – a titrálás egyenértékpontja után („túltitrálás”) ismét lassú. A kétértékű erős savak és bázisok két hidrogénje vagy OH csoportja csak együtt titrálható, nincs elkülönülés pH-ban.

7 6.3 Erős sav – erős bázis Titrálási görbék: a pH a mérőoldat térfogat (fogyás) függvényében. pH fogyás pH fogyás Savat titrálunk lúggalLúgot titrálunk savval 77 Az egyenértékpont pH = 7-nél vagy annak közelében van. egyenértékpont

8 6.3 Erős sav – erős bázis Indikátor választása– metilnarancs 3,1..4,4 – metilvörös 4, – brómtimolkék 6,0..7,6 – fenolftalein 8,2..9,8 fogyás pH 7 egyenértékpont

9 6.3 Erős sav – erős bázis 500 cm 3 c = 0,1 mol/dm 3 névleges koncentrációjú sósav mérőoldat készítéséhez hány cm 3 36 w%-os, ρ =1,18 g/cm 3 sűrűségű tömény sósav szükséges? HCl anyagmennyiség n(HCl) = 0,05 mol HCl tömeg M(HCl) = 36,46 g/mol m(HCl) = 1,823 g 36 w%-os sósav tömege m(HCl, 36 w%-os) = 5,06 g 36 w%-os sósav térfogata V(HCl, 36 w%-os) = 4,29 cm 3 ≈ 4,3 cm 3

10 6.3 Erős sav – erős bázis 200 cm 3 c = 0,1 mol/dm 3 névleges koncentrációjú kálium- hidrogén-karbonát mérőoldat készítéséhez hány g KHCO 3 szükséges? M(KHCO 3 ) = 100,12 g/mol KHCO 3 anyagmennyiség n(KHCO 3 ) = 0,02 mol KHCO 3 tömeg m(KHCO 3 ) = 2,0024 g A bemérésünk ténylegesen m(KHCO 3 ) = 1,9856 g lett. Mennyi az oldat pontos koncentrációja? c(KHCO 3 ) = 0,09916 mol/dm 3

11 6.3 Erős sav – erős bázis 20,0 cm 3 0,1023 mol/dm 3 koncentrációjú kálium-hidrogén- karbonát mérőoldatra a sósav mérőoldatból 20,2 cm 3 -es átlag fogyást kaptunk. Mennyi a sósav mérőoldat pontos koncentrációja? Reakció-egyenlet KHCO 3 + HCl → KCl + CO 2 + H 2 O KHCO 3 anyagmennyiség n(KHCO 3 ) = 2,046 mmol HCl anyagmennyiség n(HCl) = 2,046 mmol HCl anyagmennyiség koncentráció c(HCl) = 0,1013 mol/dm 3

12 6.3 Erős sav – erős bázis 10,0 cm 3 mésztej mintát titrálunk 0,0992 mol/dm 3 koncent- rációjú sósav mérőoldattal. A mérőoldatból 7,3 cm 3 -es átlag fogyást kaptunk. Mennyi a mésztej kalcium-hidroxid tartalma g/dm 3 -ben? M{Ca(OH) 2 } = 74 g/mol Reakció-egyenlet Ca(OH) HCl → CaCl H 2 O HCl anyagmennyiség n(HCl) = 0,724 mmol Ca(OH) 2 anyagmennyiség n{Ca(OH) 2 } = 0,362 mmol Ca(OH) 2 anyagmennyiség koncentráció c{Ca(OH) 2 } = 0,0362 mol/dm 3 ρ{Ca(OH) 2 } = 2,68 g/dm 3

13 6.3 Erős sav – erős bázis 25,0 cm 3 kénsav hulladék mintát titrálunk 0,1012 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-hidroxid mérőoldattal. A mérő- oldatból 7,3 cm 3 -es átlag fogyást kaptunk. Mennyi a sav- hulladék kénsav tartalma g/dm 3 -ben? Reakció-egyenlet H 2 SO NaOH → Na 2 SO H 2 O NaOH anyagmennyiség n(NaOH) = 0,739 mmol H 2 SO 4 anyagmennyiség n(H 2 SO 4 ) = 0,369 mmol H 2 SO 4 anyagmennyiség koncentráció c(H 2 SO 4 ) = 0,0148 mol/dm 3 ρ(H 2 SO 4 ) = 1,45 g/dm 3 Felkészülni, témazáró következik!

14 6.4 Gyenge sav – erős bázis, indikátor Indikátor választása– metilnarancs 3,1..4,4 – metilvörös 4, – brómtimolkék 6,0..7,6 – fenolftalein 8,2..9,8 fogyás pH 7 egyenértékpont

15 6.4 Gyenge sav – disszociáció A sav (HA) disszociációja: HA + H 2 O ↔ A – + H 3 O + A sav disszociációjára felírható egyensúlyi állandó (K sav ): c(A – ) anion (disszociált sav) konc. c(H 3 O + ) oxónium-ion koncentráció c(HA) disszociálatlan sav konc. (A víz mennyisége a folyamatban alig változik, állandónak tekintjük, ezért nem került az állandóba.) A disszociáció foka (  ): c(sav) összes sav konc. A sav disszociáció állandója a disszociáció-fokkal kifejezve: A közelítő összefüggés akkor jó, ha  kicsi, gyenge a sav.

16 6.4 Gyenge sav – pH A disszociációfok a disszociáció állandóból kifejezve: Ha az anion (A – ) és az oxónium-ion (H 3 O + ) csak a sav (HA) disszociációjából származik: c(A – ) = c(H 3 O + ) Az oxónium-ion koncentráció a disszociáció-fokkal kifejezve: c(H 3 O + ) =  ·c(sav) Ebből a sav pH-ja: pH = –lg c(H 3 O + ) = –lg{  ·c(sav)} A disszociáció állandóval kifejezve pH = –0,5·lg{K sav ·c(sav)}

17 6.4 Gyenge sav – erős bázis – puffer Puffer: kiegyenlítő Pufferoldat: kiegyenlítő oldat, a sav vagy lúg hozzáadásakor létrejövő pH-változást csökkenti. Ilyen pufferoldat képződik, amikor a gyenge savat erős lúggal titráljuk. A nem teljesen megtitrált oldatban jelen lévő oldott anyagok: gyenge sav és a gyenge savnak erős bázissal alkotott sója. Mivel a só jobban disszociál, az anion koncentrációját az határozza meg: c(A – ) = c(só). Az oxónium-ion csak a savból származik: c(H 3 O + ) = K sav ·c(sav)/c(A – ) A pH ebből levezetve: (pK sav = –lg K sav ) Hogyan működik, ha savat vagy lúgot adunk hozzá?

18 6.4 Gyenge sav – erős bázis – titrálási görbe Puffer tartomány ecetsav titrálása 0,1 mol/dm 3 NaOH oldattal pK sav

19 6.4 Gyenge sav – erős bázis 1 dm 3 c = 0,1 mol/dm 3 névleges koncentrációjú nátrium- hidroxid mérőoldat készítéséhez hány g NaOH szükséges? M(NaOH) = 40 g/mol NaOH anyagmennyiség n(NaOH) = 0,1 mol NaOH tömeg M(NaOH) = 4 g Milyen mérlegen mérjük? Miért? Elég a gyorsmérleg, a gyorsaság a fontosabb, nem a pontosság, hiszen a NaOH erősen nedvszívó. Ezután a pontos koncentrációt meg kell határozni! (Ld. következő 2 dia)

20 6.4 Gyenge sav – erős bázis 250 cm 3 c = 0,05 mol/dm 3 névleges koncentrációjú oxálsav mérőoldat készítéséhez hány g (COOH) 2 ·2 H 2 O szükséges? M{(COOH) 2 ·2 H 2 O} = 126 g/mol (COOH) 2 ·2 H 2 O anyagmennyiség n{(COOH) 2 ·2 H 2 O} = 0,0125 mol (COOH) 2 ·2 H 2 O tömeg m{(COOH) 2 ·2 H 2 O} = 1,575 g A bemérésünk ténylegesen m{(COOH) 2 ·2 H 2 O} = 1,6032 g lett. Mennyi az oldat pontos koncentrációja? c{(COOH) 2 ·2 H 2 O} = 0,05090 mol/dm 3

21 6.4 Gyenge sav – erős bázis 25,0 cm 3 0,0493 mol/dm 3 koncentrációjú oxálsav mérő- oldatra a NaOH mérőoldatból 24,2 cm 3 -es átlag fogyást kaptunk. Mennyi a NaOH mérőoldat pontos koncentrációja? Reakció-egyenlet (COOH) NaOH → (COONa) H 2 O (COOH) 2 anyagmennyiség n{(COOH) 2 } = 1,2325 mmol NaOH anyagmennyiség n(NaOH) = 2,465 mmol NaOH anyagmennyiség koncentráció c(NaOH) = 0,1019 mol/dm 3

22 6.4 Gyenge sav – erős bázis 5,0 cm 3 ételecet mintát titrálunk 0,1021 mol/dm 3 koncent- rációjú nátrium-hidroxid mérőoldattal. A mérőoldatból 23,3 cm 3 -es átlag fogyást kaptunk. Mennyi az ételecet ecet- sav tartalma g/dm 3 -ben? M(CH 3 COOH) = 60 g/mol Reakció-egyenlet CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O NaOH anyagmennyiség n(NaOH) = 2,379 mmol ecetsav anyagmennyiség n(CH 3 COOH) = 2,379 mmol ecetsav anyagmennyiség koncentráció c(CH 3 COOH) = 0,476 mol/dm 3 ρ(CH 3 COOH) = 28,5 g/dm 3

23 6.5 Erős sav – gyenge bázis Indikátor választása– metilnarancs 3,1..4,4 – metilvörös 4, – brómtimolkék 6,0..7,6 – fenolftalein 8,2..9,8 fogyás pH 7 egyenértékpont

24 6.5 Erős sav – gyenge, illékony bázis 5,0 cm 3 ammónia oldat mintához hozzáadtunk 20,0 cm 3 0,0515 mol/dm 3 koncentrációjú H 2 SO 4 mérőoldatot. A sav feleslegét 0,1022 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-hidroxid mérőoldattal titráltuk vissza. Az átlag fogyásnak 5,1 cm 3 -t kaptunk. Mennyi volt a minta NH 3 tartalma g/dm 3 -ben? M(NH 3 ) = 17 mol/dm 3 Reakció-egyenletek 2 NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 H 2 SO NaOH → Na 2 SO H 2 O NaOH anyagmennyiség n(NaOH) = 0,521 mmol A teljes kénsav anyagmennyiség n(H 2 SO 4, ö) = 1,030 mmol

25 6.5 Erős sav – gyenge bázis A NaOH-dal reagáló kénsav anyagmennyiség n(H 2 SO 4, 2) = 0,261 mmol Az ammóniával reagáló kénsav anyagmennyiség n(H 2 SO 4, 1) = 0,769 mmol Az ammónia anyagmennyisége n(NH 3 ) = 1,538 mmol Az ammónia anyagmennyiség koncentráció c(NH 3 ) = 0,3076 mol/dm 3 Az ammónia tömegkoncentráció ρ(NH 3 ) = 5,23 g/dm 3

26 6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis Az oxálsav (H 2 C 2 O 4 ) kétértékű, középerős sav, két lépésben disszociál: H 2 C 2 O 4 + H 2 O ↔ + H 3 O + + H 2 O ↔ + H 3 O + NaOH-dal is 2 lépésben reagál, kétféle termék keletkezik: H 2 C 2 O 4 + NaOH → NaHC 2 O 4 + H 2 O NaHC 2 O 4 + NaOH → Na 2 C 2 O 4 + H 2 O A két disszociációs állandó között csak 3 nagyságrend különbség van, az első titrálási lépcső nagyon lapos:

27 6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis A foszforsav (H 3 PO 4 ) háromértékű, középerős sav, három lépésben disszociál: H 3 PO 4 + H 2 O ↔ + H 3 O + + H 2 O ↔ + H 3 O + NaOH-dal is 3 lépésben reagál, háromféle termék keletkezik: H 3 PO 4 + NaOH → NaH 2 PO 4 + H 2 O NaH 2 PO 4 + NaOH → Na 2 HPO 4 + H 2 O Na 2 HPO 4 + NaOH → Na 3 PO 4 + H 2 O

28 6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis A foszforsav (H 3 PO 4 ) háromértékű, középerős sav, három titrálási lépcsője van a titrálási görbén: fogyás pH 7 egyenérték- pont 1. egyenérték- pont 2. egyenérték- pont 3. 2,15 7,20 12,37 pH = 4..5 pH = pH =

29 6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis Foszforsavat (H 3 PO 4 ) titrálunk NaOH-dal. H 3 PO 4 + NaOH → NaH 2 PO 4 + H 2 O H 3 PO NaOH → Na 2 HPO H 2 O H 3 PO NaOH → Na 3 PO H 2 O Válasszon indikátort az egyes esetekhez a következők közül, a titrálási görbe (egyenértékpont pH-ja) alapján: metilnarancs 3,1..4,4 brómkrezolzöld 3,8... 5,4 metilvörös 4, brómtimolkék 6,0..7,6 fenolftalein 8,2..9,8 timolftalein 9,3...10,5 alizarinsárga R 10,1...12,0 Indigókarmin 11,4...13,0 Első átcsapás: pH = 4..5 Második átcsapás: pH = Harmadik átcsapás: pH =

30 6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis Foszforsavat (H 3 PO 4 ) titráltunk NaOH-dal brómkrezolzöld indikátor használatával (pH = 3,8... 5,4). A fogyások átlaga 50 cm 3 mintára 5,7 cm 3 0,1021 mol/dm 3 NaOH oldat. Írja fel a reakció-egyenletet! H 3 PO 4 + NaOH → NaH 2 PO 4 + H 2 O Számítsa ki a foszforsav oldat anyagmennyiség koncentrációját! n(NaOH) = 0,582 mmol n(H 3 PO 4 ) = 0,582 mmol c(H 3 PO 4 ) = 11,64 mmol/dm 3 Számítsa ki a foszforsav oldat tömeg-koncentrációját! ρ B (H 3 PO 4 ) = 1,14 g/dm 3

31 6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis Foszforsavat (H 3 PO 4 ) titráltunk NaOH-dal fenolftalein indikátor használatával (pH = 8,2... 9,8). A fogyások átlaga 50 cm 3 mintára 8,7 cm 3 0,1017 mol/dm 3 NaOH oldat. Írja fel a reakció-egyenletet! H 3 PO NaOH → Na 2 HPO H 2 O Számítsa ki a foszforsav oldat anyagmennyiség koncentrációját! n(NaOH) = 0,885 mmol n(H 3 PO 4 ) = 0,442 mmol c(H 3 PO 4 ) = 8,85 mmol/dm 3 Számítsa ki a foszforsav oldat tömeg-koncentrációját! ρ B (H 3 PO 4 ) = 0,866 g/dm 3

32 6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis Szuperfoszfát minta P 2 O 5 tartalmát határoztuk meg. 3,027 g mintából 250 cm 3 oldatot készítettünk. NaOH-dal titráltunk fenolftalein indikátor használatával (pH = 8,2... 9,8). 50 cm 3 - re az átlagfogyás 8,2 cm 3 0,1021 mol/dm 3 NaOH oldat. Írja fel a reakció-egyenletet! 2 Ca(H 2 PO 4 ) NaOH → CaHPO 4 + Na 2 HPO H 2 O Számítsa ki a Ca(H 2 PO 4 ) 2 oldat anyagmennyiség koncentrációját! n(NaOH) = 0,837 mmol n{Ca(H 2 PO 4 ) 2 } = 0,837 mmolM(P 2 O 5 ) = 142 g/mol m(P 2 O 5 ) = 0,119 g Számítsa szuperfoszfát minta P 2 O 5 tartalmát w%-ban! 19,6 w%

33 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav A gyenge savak erős bázissal alkotott sói lúgosan hidrolizálnak: + H 2 O → + OH – + H 2 O → H 2 CO 3 + OH – + H 2 O → + OH – Ezek a sók erős savval titrálhatók: Na 2 CO 3 + HCl → NaHCO 3 + NaCl NaHCO 3 + HCl → H 2 CO 3 + NaCl Na 3 PO 4 + HCl → Na 2 HPO 4 + NaCl

34 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav 0,1 mol/dm 3 NaOH és 0,1 mol/dm 3 Na 2 CO 3 együttes oldatának titrálása 0,1 mol/dm 3 egyértékű erős savval. A szénsav disszociációs állandói: pK a1 = 6,37pK a2 = 10,25 Na 2 CO 3 + HCl → NaHCO 3 + NaCl NaHCO 3 + HCl → H 2 CO 3 + NaCl NaOH + HCl → NaCl + H 2 O 6,37 10,25

35 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav A NaOH nedvszívó anyag, a levegőből vizet vesz fel és elfolyósodik. Ezen kívül szén-dioxidot is köt meg: 2 NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O Így a nátrium-hidroxid, ami a vegyszeres dobozban van valójában 3 komponensű rendszer, összetevői: NaOH, Na 2 CO 3, H 2 O. Ezek közül 2 meghatározható sav – bázis titrálással Első lépésben: NaOH + HCl → NaCl + H 2 O Na 2 CO 3 + HCl → NaHCO 3 + NaCl Indikátor: fenolftalein piros → színtelen Második lépésben: NaHCO 3 + HCl → H 2 CO 3 + NaCl CO 2 + H 2 O Indikátor: metilnarancs sárga → hagymahéj szín

36 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav Egy NaOH minta 1,2340 g-jából 200 cm 3 törzsoldatot készítettünk. Ennek 25 cm 3 -nyi részleteit titrálva a következő átlag fogyásaink lettek a c = 0,0997 mol/dm 3 -es HCl oldatból: első lépésben (fenolftalein indikátor): 33,5 cm 3 második lépésben: (metilnarancs indikátor): (+) 1,5 cm 3 Mennyi az anyagban a NaOH, a Na 2 CO 3 és a H 2 O aránya w%-ban? n(HCl, 1) = n(NaOH+Na 2 CO 3 ) = n(HCl, 2) = n(Na 2 CO 3 ) = n(NaOH) = m(NaOH) = m(Na 2 CO 3 ) = m(H 2 O) = w%(NaOH) = w%(Na 2 CO 3 ) = w%(H 2 O) = 3,340 mmol 0,150 mmol 3,190 mmol 1,021 g 0,127 g 0,086g 82,7 10,3 7,0

37 szabad vagy p-lúgosság összes vagy m-lúgosság 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav Természetes vizek lúgossága (emlékeztető a környezetvédelem tananyagra) A természetes vizek lúgosságát általában két anion okozza: – hidrogén-karbonát és – karbonát. Ha savval titráljuk, először a karbonátion reagál: + H 3 O + → + H 2 O Az egyenértékpont kb. pH = 8,3-nál van. A megfelelő indikátor a fenolftalein (piros → színtelen). Következőként a hidrogén-karbonát is reagál: + H 3 O + → CO 2 + H 2 O Az egyenértékpont kb. pH = 4,3-nál van. A megfelelő indikátor a metilnarancs (sárga → hagymahéj). Milyen lehet a kettő aránya?

38 szabad vagy p-lúgosság összes vagy m-lúgosság 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav Az összes és a szabad lúgosság aránya legalább 2! eredeti tartalom összes fogyás második fogyás első fogyás a karbonát- ion kétszer fogyaszt savat

39 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav Természetes vízminta lúgosságát mértük. 100 cm 3 vízmintát titráltunk 0,1014 mol/dm 3 koncentrációjú HCl mérőoldattal. A fogyás átlagok fenolftalein indikátor használatakor 2,3 cm 3, metilnarancs indikátor használatakor 6,3 cm 3. Adja meg a vízminta szabad (p-) és összes (m-) lúgosságát mmol/dm 3 -ben! L p = 2,33 mmol/dm 3 Számítsa ki a vízminta karbonát- és hidrogén-karbonát-ion tartalmát mmol/dm 3 -ben és mg/dm 3 -ben! c( ) = 2,33 mmol/dm 3 c( ) = 140 mg/dm 3 L m = 6,39 mmol/dm 3 c( ) = 1,73 mmol/dm 3 c( ) = 106 mg/dm 3

40 6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav Vízlágyítás céljára készült trisó (Na 3 PO 4 ) hatóanyag tartalmát mértük. 100 cm 3 oldatot titráltunk 0,1025 mol/dm 3 koncent- rációjú HCl mérőoldattal. M(Na 3 PO 4 ) = 164 g/mol A fogyás átlagok fenolftalein indikátor használatakor 4,3 cm 3. Adja meg az oldat Na 3 PO 4 tartalmát g/dm 3 -ben! A sósav anyagmennyisége: n(HCl) = 0,441 mmol A Na 3 PO 4 anyagmennyisége: n(Na 3 PO 4 ) = 0,441 mmol A Na 3 PO 4 anyagmennyiség koncentrációja c(Na 3 PO 4 ) = 4,41 mmol/dm 3 A Na 3 PO 4 tömegkoncentrációja ρ B (Na 3 PO 4 ) = 0,723 g/dm 3

41 6.8 Közvetett titrálás Vannak olyan anyagok, amelyek közvetlenül nem titrálhatók, pl. mert nem oldódnak vízben. Ilyen a CaCO 3 is. Ezekben az esetekben valamilyen előzetes műveletre van szükség. A CaCO 3 tartalmú anyag ismert mennyiségét pontosan mért sósavban oldjuk, a felesleget lúggal visszatitráljuk: CaCO HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 HCl + NaOH → NaCl + H 2 O

42 6.8 Közvetett titrálás Vannak olyan anyagok, amelyek közvetlenül nem titrálhatók, pl. mert nem oldódnak vízben. Ilyen a CaCO 3 is. Ezekben az esetekben valamilyen előzetes műveletre van szükség. A CaCO 3 tartalmú anyag ismert mennyiségét pontosan mért sósavban oldjuk, a felesleget lúggal visszatitráljuk. titráltunk 0,1025 mol/dm 3 koncent-rációjú HCl mérőoldattal. M(Na 3 PO 4 ) = 164 g/mol A fogyás átlagok fenolftalein indikátor használatakor 4,3 cm 3. Adja meg az oldat Na 3 PO 4 tartalmát g/dm 3 -ben! A sósav anyagmennyisége: n(HCl) = 0,441 mmol A Na 3 PO 4 anyagmennyisége: n(Na 3 PO 4 ) = 0,441 mmol A Na 3 PO 4 anyagmennyiség koncentrációja c(Na 3 PO 4 ) = 4,41 mmol/dm 3 A Na 3 PO 4 tömegkoncentrációja ρ B (Na 3 PO 4 ) = 0,723 g/dm 3

43 6.9 Összefoglaló kérdések 1.Sorolja fel a sav – bázis titrálás főbb lehetőségeit (6 pont) 2.Mi a sav – bázis indikátorok működési elve? (3 pont) 3.Hogyan válasszunk indikátort? (2 pont) 4.Milyen mennyiségű indikátor kell? (3 pont) 5.Milyen színűre titrálhatunk, melyiknek mi a módja, előnye, hátránya? 6.Milyen a pH változás a titrálás során? (3 pont) 7.Mi a titrálási görbe? 8.Rajzolja fel titrálási görbét arra az esetre, amikor erős savat titrálunk erős bázissal (illetve fordítva)! Jelölje be az egyenértékpontot, írja rá a pH értéket! (6 pont)

44 6.9 Összefoglaló kérdések cm 3 c = 0,1 mol/dm 3 névleges koncentrációjú sósav mérőoldat készítéséhez hány cm 3 36 w%-os, ρ =1,18 g/cm 3 sűrűségű tömény sósav szükséges? M(HCl) = 36,46 g/mol (8 pont) cm 3 c = 0,1 mol/dm 3 névleges koncentrációjú kálium-hidrogén-karbonát mérőoldat készítéséhez hány g KHCO 3 szükséges? M(KHCO 3 ) = 100,12 g/mol A bemérésünk ténylegesen m(KHCO 3 ) = 1,9856 g lett. Mennyi az oldat pontos koncentrációja? (6 pont) 11.20,0 cm 3 0,1023 mol/dm 3 koncentrációjú kálium- hidrogén-karbonát mérőoldatra a sósav mérőoldatból 20,2 cm 3 -es átlag fogyást kaptunk. (6 pont) a) Írja fel a reakció-egyenletet! b) Mennyi a sósav mérőoldat pontos koncentrációja?

45 6.9 Összefoglaló kérdések 12.25,0 cm 3 kénsav hulladék mintát titrálunk 0,1012 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-hidroxid mérőoldattal. A mérő- oldatból 7,3 cm 3 -es átlag fogyást kaptunk. a) Írja fel a reakció-egyenletet! b) Mennyi a savhulladék kénsav tartalma g/dm 3 -ben? – x – o – x – o – x – o – x – o – x – o – x – o – x – 1.Rajzolja fel a titrálási görbét arra az esetre, amikor gyenge savat titrálunk erős lúggal! Jelölje be az egyenértékpontot! 2.Válasszon indikátort gyenge sav – erős bázis titráláshoz a következők közül: metilnarancs (pH = 3,1..4,4), metilvörös (pH = 4,2..6,2), brómtimolkék (pH = 6,0..7,6), fenolftalein (pH = 8,0..9,8)

46 6.9 Összefoglaló kérdések 3.Rajzolja fel a titrálási görbét arra az esetre, amikor gyenge lúgot titrálunk erős savval! Jelölje be az egyenértékpontot! 4.Válasszon indikátort erős sav – gyenge bázis titráláshoz a következők közül: metilvörös (pH = 4,2..6,2), brómtimolkék (pH = 6,0..7,6), fenolftalein (pH = 8,0..9,8) 5.Hogyan lehet illékony bázist (pl. ammónia) titrálni? 6.Milyen indikátort használna, ha a foszforsavat 1 mol, illetve, ha 2 mol egyértékű lúggal titrálja? 7.Milyen indikátort használ az összes (m-) illetve a szabad (p-) lúgosság titrálásakor? 8.Milyen lehet az összes (m-) és a szabad (p-) lúgosság aránya?

47 5.2 Sav – bázis indikátorok A mérőoldat a vizsgálandó anyag oldatához, míg a hatóanyag-tartalom éppen maradéktalanul átalakul.

48 6.4 Gyenge sav – erős bázis

49 a: 50 cm M HA titrálása 0,1000 M NaOH-dal b: 50 cm 3 HA titrálása ötször nagyobb koncentráció jú NaOH-dal


Letölteni ppt "6. Sav – bázis titrálások Analitika 13. C, 13. H osztály és 1219/6 modul tanfolyam részére 2010/2011."

Hasonló előadás


Google Hirdetések