Transcript Sav - bázis titrálás

Analitika
13. C, 13. H osztály és
1219/6 modul tanfolyam részére
2010/2011
6. Sav – bázis titrálások
http://tp1957.atw.hu/an_06.ppt
6.1 Sav – bázis titrálások felosztása
A folyamatban részt vevő anyagok szerint:
– savak bázisokkal
erős sav
erős bázis
gyenge sav
gyenge bázis
– különleges esetek:
= illékony savak, bázisok (ecetsav, ammónia)
– hidrolizáló sók titrálása
= savval
= lúggal
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.
nincs
hosszú
konjugált
részlet

színtelen
 H+ (+OH)
+ H+
több gyűrűre
átterjedő
konjugált
kötések

közeli
elektronállapotok

színes
Fenolftalein
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 összehasonlítása
– „átmeneti” színre → Melyikre? Pl. „hagymahéj”.
– utolsó színváltozásig (a jó és a túltitrált egyforma!)
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.
pH = 1
metilnarancs
metilvörös
brómkrezolzöld
fenolftalein
timolkék
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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.
6.3 Erős sav – erős bázis
Titrálási görbék: a pH a mérőoldat térfogat (fogyás)
függvényében.
Az egyenértékpont pH = 7-nél vagy annak közelében van.
Savat titrálunk lúggal
pH
Lúgot titrálunk savval
pH
7
7
egyenértékpont fogyás
egyenértékpont fogyás
6.3 Erős sav – erős bázis
Indikátor választása – metilnarancs 3,1..4,4
– metilvörös 4,4..5.6
– brómtimolkék 6,0..7,6
pH
– fenolftalein 8,2..9,8
7
egyenértékpont fogyás
6.3 Erős sav – erős bázis
500 cm3 c = 0,1 mol/dm3 névleges koncentrációjú sósav
mérőoldat készítéséhez hány cm3 36 w%-os, ρ =1,18 g/cm3
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 cm3 ≈ 4,3 cm3
6.3 Erős sav – erős bázis
200 cm3 c = 0,1 mol/dm3 névleges koncentrációjú káliumhidrogén-karbonát mérőoldat készítéséhez hány g KHCO3
szükséges? M(KHCO3) = 100,12 g/mol
KHCO3 anyagmennyiség
n(KHCO3) = 0,02 mol
KHCO3 tömeg
m(KHCO3) = 2,0024 g
A bemérésünk ténylegesen m(KHCO3) = 1,9856 g lett.
Mennyi az oldat pontos koncentrációja?
c(KHCO3) = 0,09916 mol/dm3
6.3 Erős sav – erős bázis
20,0 cm3 0,1023 mol/dm3 koncentrációjú kálium-hidrogénkarbonát mérőoldatra a sósav mérőoldatból 20,2 cm3-es
átlag fogyást kaptunk. Mennyi a sósav mérőoldat pontos
koncentrációja?
Reakció-egyenlet
KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O
KHCO3 anyagmennyiség
n(KHCO3) = 2,046 mmol
HCl anyagmennyiség
n(HCl) = 2,046 mmol
HCl anyagmennyiség koncentráció
c(HCl) = 0,1013 mol/dm3
6.3 Erős sav – erős bázis
10,0 cm3 mésztej mintát titrálunk 0,0992 mol/dm3 koncentrációjú sósav mérőoldattal. A mérőoldatból 7,3 cm3-es átlag
fogyást kaptunk. Mennyi a mésztej kalcium-hidroxid tartalma
g/dm3-ben? M{Ca(OH)2} = 74 g/mol
Reakció-egyenlet
Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O
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/dm3 ρ{Ca(OH)2} = 2,68 g/dm3
6.3 Erős sav – erős bázis
25,0 cm3 kénsav hulladék mintát titrálunk 0,1012 mol/dm3
koncentrációjú nátrium-hidroxid mérőoldattal. A mérőoldatból 7,3 cm3-es átlag fogyást kaptunk. Mennyi a savhulladék kénsav tartalma g/dm3-ben?
Reakció-egyenlet
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
NaOH anyagmennyiség
n(NaOH) = 0,739 mmol
H2SO4 anyagmennyiség
n(H2SO4) = 0,369 mmol
H2SO4 anyagmennyiség koncentráció
c(H2SO4) = 0,0148 mol/dm3 ρ(H2SO4) = 1,45 g/dm3
Felkészülni, témazáró következik!
6.4 Gyenge sav – erős bázis, indikátor
Indikátor választása – metilnarancs 3,1..4,4
– metilvörös 4,4..5.6
– brómtimolkék 6,0..7,6
pH
– fenolftalein 8,2..9,8
7
egyenértékpont fogyás
6.4 Gyenge sav – disszociáció
A sav (HA) disszociációja:
HA + H2O ↔ A– + H3O+
A sav disszociációjára felírható egyensúlyi állandó (Ksav):
K sav
c(A )  c(H3O )

c(HA)
c(A–) anion (disszociált sav) konc.
c(H3O+) oxónium-ion koncentráció
c(HA) disszociálatlan sav konc.
(A víz mennyisége a folyamatban alig változik, állandónak
tekintjük, ezért nem került az állandóba.)


c
(A
)
c
(A
)
A disszociáció foka ():
sav 


c
(sav)
c
(HA)

c
(A
)
c(sav) összes sav konc.
A sav disszociáció állandója a disszociáció-fokkal kifejezve:
Ksav
c (sav)   c(sav)  c(sav) 2


 c(sav) 2
c(sav) (1  )
1 
A közelítő összefüggés akkor jó, ha  kicsi, gyenge a sav.
6.4 Gyenge sav – pH
A disszociációfok a disszociáció állandóból kifejezve:
Ksav

c(sav)
Ha az anion (A–) és az oxónium-ion (H3O+) csak a sav (HA)
disszociációjából származik:
c(A–) = c(H3O+)
Az oxónium-ion koncentráció a disszociáció-fokkal kifejezve:
c(H3O+) = ·c(sav)
Ebből a sav pH-ja:
pH = –lg c(H3O+) = –lg{·c(sav)}
A disszociáció állandóval kifejezve
pH = –0,5·lg{Ksav·c(sav)}
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(H3O+) = Ksav·c(sav)/c(A–)
A pH ebből levezetve:
c(só)
(pKsav = –lg Ksav)
pH  pK  lg
sav
c(sav)
Hogyan működik, ha savat vagy lúgot adunk hozzá?
6.4 Gyenge sav – erős bázis – titrálási görbe
14
ecetsav titrálása 0,1 mol/dm3 NaOH oldattal
12
pH
10
pKsav
8
6
Puffer tartomány
4
2
0
0
50
100
150
Titráltsági fok, %
200
6.4 Gyenge sav – erős bázis
1 dm3 c = 0,1 mol/dm3 névleges koncentrációjú nátriumhidroxid 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)
6.4 Gyenge sav – erős bázis
250 cm3 c = 0,05 mol/dm3 névleges koncentrációjú oxálsav
mérőoldat készítéséhez hány g (COOH)2·2 H2O szükséges?
M{(COOH)2·2 H2O} = 126 g/mol
(COOH)2·2 H2O anyagmennyiség
n{(COOH)2·2 H2O} = 0,0125 mol
(COOH)2·2 H2O tömeg
m{(COOH)2·2 H2O} = 1,575 g
A bemérésünk ténylegesen m{(COOH)2·2 H2O} = 1,6032 g
lett. Mennyi az oldat pontos koncentrációja?
c{(COOH)2·2 H2O} = 0,05090 mol/dm3
6.4 Gyenge sav – erős bázis
25,0 cm3 0,0493 mol/dm3 koncentrációjú oxálsav mérőoldatra a NaOH mérőoldatból 24,2 cm3-es átlag fogyást
kaptunk. Mennyi a NaOH mérőoldat pontos koncentrációja?
Reakció-egyenlet
(COOH)2 + 2 NaOH → (COONa)2 + 2 H2O
(COOH)2 anyagmennyiség
n{(COOH)2} = 1,2325 mmol
NaOH anyagmennyiség
n(NaOH) = 2,465 mmol
NaOH anyagmennyiség koncentráció
c(NaOH) = 0,1019 mol/dm3
6.4 Gyenge sav – erős bázis
5,0 cm3 ételecet mintát titrálunk 0,1021 mol/dm3 koncentrációjú nátrium-hidroxid mérőoldattal. A mérőoldatból
23,3 cm3-es átlag fogyást kaptunk. Mennyi az ételecet ecetsav tartalma g/dm3-ben? M(CH3COOH) = 60 g/mol
Reakció-egyenlet
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
NaOH anyagmennyiség
n(NaOH) = 2,379 mmol
ecetsav anyagmennyiség
n(CH3COOH) = 2,379 mmol
ecetsav anyagmennyiség koncentráció
c(CH3COOH) = 0,476 mol/dm3 ρ(CH3COOH) = 28,5 g/dm3
6.5 Erős sav – gyenge bázis
Indikátor választása – metilnarancs 3,1..4,4
– metilvörös 4,4..5.6
– brómtimolkék 6,0..7,6
pH
– fenolftalein 8,2..9,8
7
egyenértékpont fogyás
6.5 Erős sav – gyenge, illékony bázis
5,0 cm3 ammónia oldat mintához hozzáadtunk 20,0 cm3
0,0515 mol/dm3 koncentrációjú H2SO4 mérőoldatot. A sav
feleslegét 0,1022 mol/dm3 koncentrációjú nátrium-hidroxid
mérőoldattal titráltuk vissza. Az átlag fogyásnak 5,1 cm3-t
kaptunk. Mennyi volt a minta NH3 tartalma g/dm3-ben?
M(NH3) = 17 mol/dm3
Reakció-egyenletek
2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
NaOH anyagmennyiség
n(NaOH) = 0,521 mmol
A teljes kénsav anyagmennyiség
n(H2SO4, ö) = 1,030 mmol
6.5 Erős sav – gyenge bázis
A NaOH-dal reagáló kénsav anyagmennyiség
n(H2SO4, 2) = 0,261 mmol
Az ammóniával reagáló kénsav anyagmennyiség
n(H2SO4, 1) = 0,769 mmol
Az ammónia anyagmennyisége
n(NH3) = 1,538 mmol
Az ammónia anyagmennyiség koncentráció
c(NH3) = 0,3076 mol/dm3
Az ammónia tömegkoncentráció
ρ(NH3) = 5,23 g/dm3
6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis
Az oxálsav (H2C2O4) kétértékű, középerős sav, két lépésben
disszociál:
H2C2O4 + H2O ↔ HC2O4 + H3O+
HC2O4 + H2O ↔ C2O24 + H3O+
NaOH-dal is 2 lépésben reagál, kétféle termék keletkezik:
H2C2O4 + NaOH → NaHC2O4 + H2O
NaHC2O4 + NaOH → Na2C2O4 + H2O
A két disszociációs állandó között csak 3 nagyságrend
különbség van, az első titrálási lépcső nagyon lapos:
6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis
A foszforsav (H3PO4) háromértékű, középerős sav, három
lépésben disszociál:
H3PO4 + H2O ↔ H2PO 4 + H3O +
H2PO 4+ H2O ↔ HPO 24 + H3O +
HPO 24+ H2O ↔ PO 34 + H3O+
NaOH-dal is 3 lépésben reagál, háromféle termék
keletkezik:
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
NaH2PO4 + NaOH → Na2HPO4 + H2O
Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O
6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis
A foszforsav (H3PO4) háromértékű, középerős sav, három
titrálási lépcsője van a titrálási görbén:
pH
2,15
7,20
12,37
pH = 13..14
pH = 9..10
7
pH = 4..5
egyenértékpont 1.
egyenértékpont 2.
egyenértékpont 3.
fogyás
6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis
Foszforsavat (H3PO4) titrálunk NaOH-dal.
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2 NaOH → Na2HPO4 + 2 H2O
H3PO4 + 3 NaOH → Na3PO4 + 3 H2O
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
Első átcsapás: pH = 4..5
metilvörös 4,4..5.6
brómtimolkék 6,0..7,6
fenolftalein 8,2..9,8
Második átcsapás: pH = 9..10
timolftalein 9,3...10,5
alizarinsárga R 10,1...12,0
Indigókarmin 11,4...13,0
Harmadik átcsapás: pH = 13..14
6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis
Foszforsavat (H3PO4) titráltunk NaOH-dal brómkrezolzöld
indikátor használatával (pH = 3,8... 5,4). A fogyások átlaga
50 cm3 mintára 5,7 cm3 0,1021 mol/dm3 NaOH oldat.
Írja fel a reakció-egyenletet!
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
Számítsa ki a foszforsav oldat anyagmennyiség
koncentrációját!
n(NaOH) = 0,582 mmol
n(H3PO4) = 0,582 mmol
c(H3PO4) = 11,64 mmol/dm3
Számítsa ki a foszforsav oldat tömeg-koncentrációját!
ρB (H3PO4) = 1,14 g/dm3
6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis
Foszforsavat (H3PO4) titráltunk NaOH-dal fenolftalein
indikátor használatával (pH = 8,2... 9,8). A fogyások átlaga
50 cm3 mintára 8,7 cm3 0,1017 mol/dm3 NaOH oldat.
Írja fel a reakció-egyenletet!
H3PO4 + 2 NaOH → Na2HPO4 + 2 H2O
Számítsa ki a foszforsav oldat anyagmennyiség
koncentrációját!
n(NaOH) = 0,885 mmol
n(H3PO4) = 0,442 mmol
c(H3PO4) = 8,85 mmol/dm3
Számítsa ki a foszforsav oldat tömeg-koncentrációját!
ρB(H3PO4) = 0,866 g/dm3
6.6 Többértékű középerős sav – erős bázis
Szuperfoszfát minta P2O5 tartalmát határoztuk meg. 3,027 g
mintából 250 cm3 oldatot készítettünk. NaOH-dal titráltunk
fenolftalein indikátor használatával (pH = 8,2... 9,8). 50 cm3re az átlagfogyás 8,2 cm3 0,1021 mol/dm3 NaOH oldat.
Írja fel a reakció-egyenletet!
2 Ca(H2PO4)2 + 2 NaOH → CaHPO4 + Na2HPO4 + 2 H2O
Számítsa ki a Ca(H2PO4)2 oldat anyagmennyiség
koncentrációját!
n(NaOH) = 0,837 mmol
n{Ca(H2PO4)2} = 0,837 mmol
M(P2O5) = 142 g/mol
m(P2O5) = 0,119 g
Számítsa szuperfoszfát minta P2O5 tartalmát w%-ban!
19,6 w%
6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav
A gyenge savak erős bázissal alkotott sói lúgosan
hidrolizálnak:

–
CO32 + H2O → HCO 3 + OH
HCO 3+ H2O → H2CO3 + OH–
PO 34 + H2O → HPO 24+ OH–
Ezek a sók erős savval titrálhatók:
Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl → H2CO3 + NaCl
Na3PO4 + HCl → Na2HPO4 + NaCl
6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav
NaOH + HCl → NaCl + H2O
10,25
Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl
6,37
NaHCO3 + HCl → H2CO3 + NaCl
0,1 mol/dm3 NaOH és 0,1 mol/dm3 Na2CO3 együttes
oldatának titrálása 0,1 mol/dm3 egyértékű erős savval.
A szénsav disszociációs állandói:
pKa1= 6,37
pKa2= 10,25
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 + CO2 → Na2CO3 + H2O
Így a nátrium-hidroxid, ami a vegyszeres dobozban van
valójában 3 komponensű rendszer, összetevői: NaOH,
Na2CO3, H2O.
Ezek közül 2 meghatározható sav – bázis titrálással
Első lépésben:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl
Indikátor: fenolftalein piros → színtelen
Második lépésben:
NaHCO3 + HCl → H2CO3 + NaCl
CO2 + H2O
Indikátor: metilnarancs sárga → hagymahéj szín
6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav
Egy NaOH minta 1,2340 g-jából 200 cm3 törzsoldatot
készítettünk. Ennek 25 cm3-nyi részleteit titrálva a következő
átlag fogyásaink lettek a c = 0,0997 mol/dm3-es HCl oldatból:
első lépésben (fenolftalein indikátor): 33,5 cm3
második lépésben: (metilnarancs indikátor): (+) 1,5 cm3
Mennyi az anyagban a NaOH, a Na2CO3 és a H2O aránya
w%-ban?
n(HCl, 1) = 3,340 mmol
n(NaOH+Na2CO3) = 3,340 mmol
n(HCl, 2) = 0,150 mmol
n(Na2CO3) = 0,150 mmol
n(NaOH) = 3,190 mmol
w%(NaOH) = 82,7
m(NaOH) = 1,021 g
w%(Na2CO3) = 10,3
m(Na2CO3) = 0,127 g
w%(H2O) = 7,0
m(H2O) = 0,086g
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:

szabad
CO32 + H3O+ → HCO 3 + H2O
Az egyenértékpont kb. pH = 8,3-nál van. A megfelelő vagy
indikátor a fenolftalein (piros → színtelen).
p-lúgosság
Következőként a hidrogén-karbonát is reagál:
HCO 3 + H3O+ → CO2 + H2O
összes
Az egyenértékpont kb. pH = 4,3-nál van. A megfelelő vagy
indikátor a metilnarancs (sárga → hagymahéj).
m-lúgosság
Milyen lehet a kettő aránya?
6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav
Az összes és a szabad lúgosság aránya legalább 2!
szabad
első
vagy
fogyás
p-lúgosság
CO32
HCO 3
második
fogyás
a karbonátion kétszer
fogyaszt
savat
eredeti
HCO 3
tartalom
összes
vagy
összes
fogyás m-lúgosság
6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav
Természetes vízminta lúgosságát mértük. 100 cm3 vízmintát
titráltunk 0,1014 mol/dm3 koncentrációjú HCl mérőoldattal.
A fogyás átlagok
fenolftalein indikátor használatakor 2,3 cm3,
metilnarancs indikátor használatakor 6,3 cm3.
Adja meg a vízminta szabad (p-) és összes (m-) lúgosságát
mmol/dm3-ben!
Lm = 6,39 mmol/dm3
Lp = 2,33 mmol/dm3
Számítsa ki a vízminta karbonát- és hidrogén-karbonát-ion
tartalmát mmol/dm3-ben és mg/dm3-ben!
c( CO32) = 2,33 mmol/dm3
c( HCO 3 ) = 1,73 mmol/dm3
c( CO32) = 140 mg/dm3
c( HCO 3 ) = 106 mg/dm3
6.7 Lúgosan hidrolizáló só – erős sav
Vízlágyítás céljára készült trisó (Na3PO4) hatóanyag tartalmát
mértük. 100 cm3 oldatot titráltunk 0,1025 mol/dm3 koncentrációjú HCl mérőoldattal. M(Na3PO4) = 164 g/mol
A fogyás átlagok fenolftalein indikátor használatakor 4,3 cm3.
Adja meg az oldat Na3PO4 tartalmát g/dm3-ben!
A sósav anyagmennyisége:
n(HCl) = 0,441 mmol
A Na3PO4 anyagmennyisége:
n(Na3PO4) = 0,441 mmol
A Na3PO4 anyagmennyiség koncentrációja
c(Na3PO4) = 4,41 mmol/dm3
ρB(Na3PO4) = 0,723 g/dm3
A Na3PO4 tömegkoncentrációja
6.8 Közvetett titrálás
Vannak olyan anyagok, amelyek közvetlenül nem titrálhatók,
pl. mert nem oldódnak vízben. Ilyen a CaCO3 is.
Ezekben az esetekben valamilyen előzetes műveletre van
szükség. A CaCO3 tartalmú anyag ismert mennyiségét
pontosan mért sósavban oldjuk, a felesleget lúggal
visszatitráljuk:
CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + H2O + CO2
HCl + NaOH → NaCl + H2O
6.8 Közvetett titrálás
Vannak olyan anyagok, amelyek közvetlenül nem titrálhatók,
pl. mert nem oldódnak vízben. Ilyen a CaCO3 is.
Ezekben az esetekben valamilyen előzetes műveletre van
szükség. A CaCO3 tartalmú anyag ismert mennyiségét
pontosan mért sósavban oldjuk, a felesleget lúggal
visszatitráljuk. titráltunk 0,1025 mol/dm3 koncent-rációjú HCl
mérőoldattal. M(Na3PO4) = 164 g/mol
A fogyás átlagok fenolftalein indikátor használatakor 4,3 cm3.
Adja meg az oldat Na3PO4 tartalmát g/dm3-ben!
A sósav anyagmennyisége:
n(HCl) = 0,441 mmol
A Na3PO4 anyagmennyisége:
ρB(Na3PO4) = 0,723 g/dm3
n(Na3PO4) = 0,441 mmol
A Na PO anyagmennyiség koncentrációja
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)
6.9 Összefoglaló kérdések
9. 500 cm3 c = 0,1 mol/dm3 névleges koncentrációjú
sósav mérőoldat készítéséhez hány cm3 36 w%-os,
ρ =1,18 g/cm3 sűrűségű tömény sósav szükséges?
M(HCl) = 36,46 g/mol (8 pont)
10. 200 cm3 c = 0,1 mol/dm3 névleges koncentrációjú
kálium-hidrogén-karbonát mérőoldat készítéséhez
hány g KHCO3 szükséges? M(KHCO3) = 100,12 g/mol
A bemérésünk ténylegesen m(KHCO3) = 1,9856 g lett.
Mennyi az oldat pontos koncentrációja? (6 pont)
11. 20,0 cm3 0,1023 mol/dm3 koncentrációjú káliumhidrogén-karbonát mérőoldatra a sósav mérőoldatból
20,2 cm3-es átlag fogyást kaptunk. (6 pont)
a) Írja fel a reakció-egyenletet!
b) Mennyi a sósav mérőoldat pontos koncentrációja?
6.9 Összefoglaló kérdések
12. 25,0 cm3 kénsav hulladék mintát titrálunk 0,1012 mol/dm3
koncentrációjú nátrium-hidroxid mérőoldattal. A mérőoldatból 7,3 cm3-es átlag fogyást kaptunk.
a) Írja fel a reakció-egyenletet!
b) Mennyi a savhulladék kénsav tartalma g/dm3-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)
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?
5.2 Sav – bázis indikátorok
A mérőoldat a vizsgálandó anyag oldatához, míg a
hatóanyag-tartalom éppen maradéktalanul átalakul.
6.4 Gyenge sav – erős bázis
6.4 Gyenge sav – erős bázis
a: 50 cm3
0.02000 M
HA titrálása
0,1000 M
NaOH-dal
b: 50 cm3
HA titrálása
ötször
nagyobb
koncentráció
jú NaOH-dal