Кислотно-основные индикаторы — КиберПедия


Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Кислотно-основные индикаторы



 

Индикатор рКа Интервал перехода окраски
окраска 1 pH1 – pH2 окраска 2
Метиловый оранжевый 3,7 Красная 3,1 – 4,4 Жёлтая
Метиловый красный 5,1 Красная 4,2 – 6,3 Жёлтая
Лакмус 7,0 Красная 6,0 – 8,0 Синяя
Фенолфталеин 9,2 Бесцветная 8,2 – 10,0 Малиновая

 

Универсальный индикатор обычно нанесён на бумагу, которую сма­чивают исследуемым раствором и сравнивают полученную окраску с прилагаемой колориметрической шкалой рН. Этот метод широко используют в практике для быстрого определения значения рН растворов.

Ионометрический метод определения рН основан на изме­рении милливольтметром-ионометром потенциала стеклянного электрода, чувствительного к из­менению концентрации ионов Н+ в растворе. Ионометрический метод, позво­ляющий определить водородный показатель с погрешностью до 0,01 рН, широко применяется в практике для определения величины рН различных сред.

 

 

БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ

 

Растворы, рН которых относительно мало изменяется при добавлении небольших количеств кислоты или основания, называются буферными.

Буферные растворы содержат либо слабую кислоту и её соль, содержащую катион сильного основания, либо слабое основание и его соль, содержащие анион сильной кислоты (табл. 6).

Таблица 6

Буферные системы

 

Состав буферной смеси (при молярном соотношении 1 : 1) Название смеси рН
Смесь муравьиной кислоты НСООН и формиата натрия НСООNа Формиатная 3,7
Смесь уксусной кислоты СН3СООН и ацетата натрия СН3СООNа Ацетатная 4,7
Смесь дигидрофосфата натрия NаН2РО4 и гидрофосфата натрия Nа2НРО4 Фосфатная 6,6
Смесь раствора аммиака NН3*Н2О и хлорида аммония NН4Сl Аммонийная 9,3

 

Действие буферных растворов можно объяснить на основе закона действующих масс.

 

Рассмотрим в качестве примера ацетатный буферный раствор:

CH3COOH + CH3COONa.

 

Уксусная кислота – слабый электролит, её диссоциация в водном растворе описывается уравнением:

 

СН3СООН ⇄ СН3СОО + Н+

 

= . (6.1)

 

Ацетат натрия – сильный электролит, и в водном растворе диссоциирует практически полностью:

 

СН3СООNа → СН3СОО + Nа+

 

Под влиянием общего ацетат-иона СН3СОО равновесие диссоциации слабого электролита – уксусной кислоты – смещается влево, то есть диссоциация подавляется.

Вследствие незначительной диссоциации, концентрация СН3СООН в буферном растворе практически не отличается от исходной концентрации кислоты (скисл.), а равновесная концентрация ацетат-иона СН3СОО практически не отличается от концентрации соли (ссоли).

Преобразуем уравнение (6.1):

 

Ка = или [Н+] = Ка· . (6.2)

 

Чтобы от концентрации ионов [Н+] перейти к рН нужно прологарифмировать уравнение (6.2) и изменить знаки на обратные:

 

–lg[Н+] = –lgКа – lgскисл. + lgссоли (6.3)

 

Так как pH = lg[H+], а pK = -lgKa , то

 

рН = рКа – lg (6.4)

 

При добавлении к ацетатному буферу небольшого количества сильной кислоты существенного изменения [Н+] не происходит, так как ионы Н+ связывают СН3СОО в СН3СООН.

 

Н+ + СН3СОО ⇄ СН3СООН

 

При добавлении к ацетатному буферу небольшого количества растворимого в виде основания (щёлочи), образующиеся при её диссоциации ионы ОН взаимодействуют с ионами Н+ уксусной кислоты.

 

Н+ + ОН ⇄ Н2О.

 

Вместо израсходованных СН3СООН даёт новые ионы Н+, при этом величина рН изменится незначительно.

Не происходит заметного изменения величины рН и при разбавлении ацетатного буферного раствора водой, так как уменьшение при этом концентрации ионов Н+ компенсируется увеличением степени диссоциации (α) уксусной кислоты.

Количество вещества эквивалента сильных кислоты или основания (щёлочи) (моль), необходимое для изменения величины рН на одну единицу 1 л буферного раствора, называется буферной ёмкостью.

Буферное действие прекращается, когда один из компонентов раствора израсходован примерно на 90 %.

Для аммиачного буфера:

 

[ОН] = Кb · ; (6.5)

 

рОН = рКb – lg ; (6.6)






Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.007 с.