Применение метода кислотно-основного титрования в сельскохозяйственном анализе

Описанные в этой главе работы по определению щелочности воды, органических кислот в образцах, азота в органических веществах, кислотности плодов и овощей, массовой доли компонентов в удобрениях — лишь малая доля широко используемых методик анализа различных сельскохозяйственных объектов (почвы, растения, удобрения, молоко и др.), основанных на кислотно-основном титровании. Этот метод анализа в сочетании с физико-химическими методами фиксирования точки эквивалентности (потенциометрия, амперометрия, кондуктометрия) позволяет с высокой точностью проводить анализ мутных сред, смесей кислот, солей в самых различных материалах. Можно сказать, что будущее не грозит ему забвением, а обещает только развитие.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Назовите индикаторы кислотно-основного титрования. В чем сущность хромофорной теории индикаторов? Укажите области перехода и показатели титрования кислотно-основных индикаторов.
• 2. Как влияет порядок титрования на выбор индикатора? Подберите индикаторы для определения точки эквивалентности при титровании раствора серной кислоты раствором гидроксида натрия.
• 3. Рассчитайте значения pH при титровании 100 мл 0,1 н. раствора HN0₃ 0,1 н. раствором КОН в моменты титрования: 0) У₀(КОН) = 0 мл; 1) VjCKOH) = 5 мл; 2) У₂(КОН) = 9 мл; 3) У₃(КОН) = 9,9 мл; 4) У₄(КОН) = 9,99 мл; 5) У₅(КОН) = 10,01 мл.

Постройте кривую титрования, определите скачок титрования и точку эквив алентности.

• 4. Постройте кривую титрования сернистой кислоты 0,1 н. раствором NaOH по следующим данным: c_3K(H₂S0₃) = 0,1 моль/л; К_дл (H₂S0₃) = 1,58 • 10~²; К_д2 ⁼ 6,31 • 10″ ⁸; V₀(H₂SO₃) = 10 мл. Моменты титрования: V₀(NaOH) = 0 мл; Vj (NaOH) = 5 мл; V₂(NaOH) = 9 мл; V₃(NaOH) = 9,9 мл; V₄(NaOH) = 9,99 мл; V₅(NaOH) = 15 мл; V₆(NaOH) = 19,9 мл; V₇(NaOH) = 20 мл. Определите скачки титрования (1, 2), точки эквивалентности и индикаторы.
• 5. На нейтрализацию 25 мл раствора серной кислоты израсходовано 22,5 мл 0,152 н. раствора NaOH. Вычислите молярную концентрацию эквивалентов и титр кислоты.

Ответ: 0,137 н; 0,0067 г/мл.

• 6. Было упарено 1,2 л 0,05 н. раствора Na₂C0₃ до объема 0,3 л. Какова молярная концентрация эквивалентов соли в полученном растворе? Укажите титрант и индикаторы, которые можно использовать для определения точной концентрации этого раствора.
• 7. Рассчитайте титр 0,15 н. раствора: а) азотной кислоты; б) ортофосфорной кислоты; в) гидроксида кальция.

Ответ: а) 0,0095 г/мл; б) 0,0049 г/мл; в) 0,0051 г/мл.

• 8. Щелочность воды определяют методом кислотно-основного титрования. Какой титрант можно использовать, как его готовят? Составьте перечень реактивов, оборудования и последовательность всех операций, необходимых для выполнения работы по определению щелочности воды.
• 9. В чем сущность метода обратного титрования? Опишите определение аммиака этим методом и вычислите его массовую долю в удобрении по следующим данным: c (NaOH) = ОД моль/л; V (NaOH) = 50,00 мл; с (НС1) = 0,1 моль/л; У (НС1) = 12 мл; навеска удобрения (т_уд) 0,5 г.

Ответ: 12,92%.

10. Каковы особенности определения слабых органических кислот методом алкалиметрического титрования? Вычислите массовую долю щавелевой кислоты в 0,6882 г технического образца, растворенного в 100 мл воды. Для титрования 10 мл полученного раствора было израсходовано 3,5 мл 0,9 852 н. раствора NaOH.

Ответ: 31,59%.