Расчетная часть. 
Титрование смеси 0,1 Н соляной и 0,1 Н янтарной кислот

Приготовление растворов

Для выполнения лабораторной работы необходимо приготовить:

• 50 мл раствора соляной и янтарной кислот 0,1 Н концентрации;
• 200 мл 0,1 Н раствора соляной кислоты.

Готовые растворы, имеющиеся в лаборатории:

раствор щелочи NaOH приблизительной концентрации 0,1 Н раствор тетрабората натрия 0,1000 Н (приготовленный из фиксанала) концентрированный раствор соляной кислоты с = 1,18 г/мл.

Готовим раствор 0,1 Н соляной кислоты. Процентное содержание кислоты в исходном растворе определяется по таблице плотностей водных растворов соляной кислоты (см. таблицу 3).

Таблица 3.

Плотности некоторых водных растворов соляной кислоты.

Отсюда, содержание соляной кислоты в растворе равно 36%. Титр данного раствора:

Т = = = 0,4248 г/мл.

Масса соляной кислоты в 200 мл 0,1 Н раствора:

m = = = 0,73 г.

Тогда объем исходного раствора соляной кислоты, необходимый для приготовления 200 мл 0,1 Н раствора:

V = = 1,72 мл

Для приготовления смеси янтарной и соляной кислот необходимо отобрать 50 мл приготовленного раствора соляной кислоты и растворить в нем навеску янтарной кислоты. Рассчитаем, какую массу янтарной кислоты необходимо взять на 50 мл 0,1 Н раствора:

m = = 0,2952 г

Стандартизации раствора соляной кислоты 0,1 Н раствором тетрабората натрия.

Стандартизация раствора щелочи проводится стандартным раствором соляной кислоты. Для этого приготовленный раствор HCl необходимо стандартизовать раствором тетрабората натрия концентрацией 0,1000 Н, приготовленным из фиксанала. Будем титровать аликвоту 10 мл тетрабората натрия рабочим раствором соляной кислоты с целью установления ее концентрации. Для подбора индикатора для титрования необходимо построить кривую титрования и определить точку эквивалентности (рис. 2).

Расчет pH до точки эквивалентности производится по следующей формуле:

pH = 7 — lgKa + lgC_ТБН

Справочные данные Ka = 1,8 10^-4 .

После точки эквивалентности:

pH = -lg С_т

Результаты расчетов приведены в таблице 4, градуировочный график по этим данным изображен на рисунке 2.

Таблица 4.

Результаты расчетов pH для титрования раствора 10 мл 0,1 Н Na₂B₄O₇ 0,1 Н раствором HCl.

По графику видно, что точке эквивалентности соответствует объем затраченного раствора соляной кислоты 10 мл, pH имеет значение 5,0. Для титрования был выбран индикатор метиловый красный (4,2 — 6,2), изменяющий цвет с красного на желтый.

Рисунок 2. Кривая титрования 10 мл 0,1 Н Na2B4O7 0,1 Н раствором HCl.

Стандартизация раствора щелочи

Устанавливаем точную концентрацию раствора щелочи титрованным раствором 0,1 Н соляной кислоты. Рассчитываем pH раствора в процессе титрования и строим на основании этих данных градуировочный график.

Расчет pH до точки эквивалентности производится по следующей формуле:

pH = 14 + lg С_т).

После точки эквивалентности:

pH = - lg (С_т).

Результаты расчетов приведены в таблице 5, градуировочный график по этим данным изображен на рисунке 3.

По графику видно, что точке эквивалентности соответствует объем затраченного раствора соляной кислоты 10 мл, pH имеет значение 7,0.

Таблица 5.

Результаты расчетов pH для титрования раствора 10 мл 0,1 Н NaOH.

0,1 Н раствором HCl.

Для титрования был выбран индикатор бромтимоловый синий (6,0 — 7,6), изменяющий цвет с желтого на синий, при pH=7 приобретает травянисто-зеленый оттенок.