Кислотно-основні індикатори, залежність кольору індикатора від рН.

Сутність методу нейтралізації.

План

Загальні положення об’ємного (титриметричного) аналізу.

Загальні положення об’ємного (титриметричного) аналізу.

1. Сутність методу нейтралізації.

2. Кислотно-основні індикатори, залежність кольору індикатора від рН.

3. Інтервал переходу індикатора і показник заломлення.

4. Криві титрування кислот і основ.

5. Вибір індикаторів кислотно-основного титрування.

Як видно з назви методу, сутність його полягає в титруванні кислотами основа бо навпаки. У найпростішому випадку, коли взаємодіють сильні основи із сильними кислотами, аналітична реакція зводиться до наступної:

Н⁺ + ОН^- = Н₂О

Проте можливості методу значно ширші, і вони поширюються також на визначення слабких кислот і основ, а також солей, які піддаються гідролізу. В останньому випадку титрування можливе тому, що в результаті гідролізу у розчині є вільна кислота або основа. Нейтралізуючи їх ми змінюємо рівновагу гідролізу вправо аж до повного розкладу солі. При цьому кількість витраченого титранта еквівалентна кількості взятої на аналіз солі.

Частіше за все точку еквівалентності визначають за допомогою індикаторів — різноманітних органічних речовин, які мають характер кислот і змінюють своє забарвлення в залежності від величини рН розчину. Проте відомі індикатори, які мають амфотерні або основні властивості.

Властивості кислотних індикаторів можна пояснити розглянувши наступну рівновагу:

HInd ↔ H⁺ + Ind^-

При цьому молекулярна (кислотна) форма HInd відрізняється по забарвленню від іонної (сольової) форми Ind^-. Створюючи кисле середовище ми зміщуємо рівновагу вліво (для фенол-фтолеїну HInd безбарвний), додаючи лугу —вправо (для фенол-фтолеїну Ind^- забарвлений в червоний колір).

Для індикаторів типа амфолітів, а також для основних індикаторів характерна присутність аміногрупи –NH₂. зміна кольору індикаторів у цьому випадку зумовлена зміщенням рівноваги:

R–NH₂ + H⁺↔ R–NH₃⁺

Якщо відома константа дисоціації, то можна розрахувати умови, за яких індикатор змінює своє забарвлення. Покажемо це на прикладі метилоранджа (м.о.), для якого (приблизно(константа дисоціації дорівнює:

Оскільки молекулярна форма м.о. забарвлена у червоний колір, а іонна — у жовтий, можна записати:

або

Саме співвідношення цих кольорів визначає загальний колір у візуальному сприйнятті.

Як відбувається перехід кольорів з одного в інший при зміні концентрації водневих іонів, видно з табл. 1

Таблиця 1

[H+], моль/л		Колір розчину
10-1		червоний
10-2		червоний
10-3		червоний з оранжевим відтінком
10-4		оранжевий
10-5		жовтий з оранжевим відтінком
10-6 і далі		жовтий