Кондуктометричне титрування використовують для визначення концентрації електроліту в розчині. Цей метод заснований на зміні електропровідності в процесі титрування і дуже зручний при дослідженні забарвлених і каламутних розчинів.
Рис.3.4 Криві кондуктометричного титрування: а) сильної кислоти сильною основою, б) слабкої кислоти сильною основою, в) суміші сильної і слабкої кислот сильною основою.
При титруванні сильної кислоти сильною основою (рис.3.4) відбувається зменшення електропровідності розчину в результаті зв'язування іонів Н +. що володіють високою рухливістю.
HCl + NaOH = NaCl + H2 O
Сумарне число іонів в розчині зберігається, так як іони водню еквівалентно замінюються менш рухливими іонами В точці еквівалентності (т.е) в розчині присутні тільки Na + і Cl -. і електропровідність W = 1 / R досягає мінімуму. При подальшому додаванні лугу зростає, так як з'являється надлишок лугу, що містить іони гідроксилу з великою рухливістю.
При титруванні слабкої кислоти (рис.3.4 б) сильною основою відбувається заміщення слабкого електроліту (кислоти), мало дисоціюють на іони, на сильний електроліт (СН3 СООNa)
Електропровідність розчину зростає незначно (аb) внаслідок низької рухливості утворюються при дисоціації солі іонів. Поява надлишку лугу (Vщ> Vе) призводить до різкого збільшення електропровідності в результаті появи іонів OH -. що володіють високою рухливістю (bc).
При титруванні суміші сильної і слабкої кислот початкове падіння електропровідності пояснюється (ділянка ab на рис. 3.4, в) пояснюється тими ж причинами, що і при титруванні сильної кислоти до досягнення точки еквівалентності. Підвищення електропровідності розчину після досягнення першої точки еквівалентності (на ділянці bc) викликається тими ж причинами, що і в разі титрування слабкої кислоти до точки еквівалентності. Після досягнення другої точки еквівалентності в розчині накопичуються іони ОН -. тому електропровідність розчину на ділянці сd зростає більш різко, ніж на ділянці bc.
Мета роботи: Визначити концентрацію електроліту в розчині методом кондуктометричного титрування.
Порядок виконання роботи:
1. Отримати у лаборанта розчин КОН 0,05 моль / л, циліндр і бюретки на 25 або 50 мл, розчин соляної кислоти невідомої концентрації.
2. Осередок промити дистильованою водою.
3. За допомогою циліндра налити в клітинку 50 мл розчину соляної кислоти.
4. У бюретку налити розчин лугу і встановити рівень розчину на нульовій позначці.
5. Опустити в склянку електрод з осередком і помістити склянку під слив бюретки з розчином лугу.
6. Виміряти електропровідність розчину кислоти в таканью і записати в табл.3.2.
7. Додавати по 1 мл розчину лугу, після кожної порції лугу перемішувати розчин в склянці і вимірювати його електропровідність. Результати вимірювань записувати в табл.3.2. Додавання лугу проводити, поки не отримаєте 4-5 зростаючих значень електропровідності.
8. Після закінчення роботи вимкнути прилад і привести в порядок робоче місце.
9. За результатами вимірювань побудувати криву кондуктометричного титрування - залежність електропровідності розчину W від обсягу доданої лугу Vщ.
10. За графіком визначити точку еквівалентностіVе. опустивши перпендикуляр на вісь абсцис з точки перетину двох гілок кривої.
11. Розрахувати концентрацію соляної кислоти за формулою:
де: С к - шукана концентрація соляної кислоти, СЩ - молярна концентрація лугу (С = 0,05 моль / л), VK - об'єм взятого для титрування розчину кислоти (50мл), Vе - еквівалентний об'єм розчину лугу, знайдений за графіком.
До захисту роботи:
1. У чому полягає сутність кондуктометрического титрування?
2. У яких випадках можна використовувати Кондуктометричне титрування?
3. Чи можна використовувати Кондуктометричне титрування для визначення концентрації солей?
4. Намалюйте кондуктометричну криву титрування КОН розчином HCI і напишіть іони, присутні в розчині для кожної ділянки кривої.
5. Намалюйте кондуктометричну криву титрування оцтової кислоти розчином КОН.