Окраска индикаторов в растворе гидроксида калия


Окраска индикаторов в растворе гидроксида калия:

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
  • Все категории
  • экономические 42,796
  • гуманитарные 33,430
  • юридические 17,862
  • школьный раздел 595,269
  • разное 16,695

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Титрование


Лаборатории, медицинские или промышленные, часто просят определить точную концентрацию определенного вещества в растворе. Например, какова концентрация уксусной кислоты в образце уксуса? Каковы концентрации ионов железа, кальция и магния в пробе жесткой воды? Такие определения могут быть выполнены с использованием метода, известного как титрование.

При титровании известный объем раствора неизвестной концентрации реагирует с известным объемом раствора неизвестной концентрации или титруется им. Зная объемы титрования и молярное соотношение, в котором реагируют растворенные вещества, можно рассчитать концентрацию второго раствора. Используемый метод аналогичен используемому в примерах 11.8 и 11.9. Раствор неизвестной концентрации может содержать кислоту (например, желудочную кислоту), основание (например, аммиак), ион (например, йодид-ион) или любое другое вещество, концентрацию которого необходимо определить.

Для аналитического титрования существует несколько требований:

  1. Уравнение реакции должно быть известно, чтобы стехиометрическое соотношение можно было использовать в расчетах.
  2. Реакция должна быть быстрой и полной.
  3. Когда реагенты точно объединились, должно произойти явное изменение некоторых измеримых свойств реакционной смеси. Возникновение этого изменения называется конечной точкой реакции.
  4. Должен существовать способ точного измерения количества каждого реагента, независимо от того, находится ли этот реагент изначально в растворе или в твердом состоянии, подлежащем растворению.

Давайте обсудим эти требования применительно к конкретному титрованию раствора серной кислоты известной концентрации с раствором гидроксида натрия неизвестной концентрации. Сбалансированное уравнение этой кислотно-основной реакции:

2 NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O

Гидроксид натрия ионизируется в воде с образованием ионов натрия и гидроксид-ионов; серная кислота ионизируется с образованием ионов водорода и сульфат-ионов.Реакция между гидроксид-ионами и ионами водорода протекает быстро и полностью; Таким образом, выполняется второе требование для аналитического титрования.

Какое явное изменение свойства произойдет после завершения реакции? Предположим, раствор гидроксида натрия медленно добавляется к раствору кислоты. При добавлении каждого гидроксид-иона он реагирует с ионом водорода с образованием воды. молекулы. Пока непрореагировавшие ионы водорода остаются в растворе, раствор кислая.Когда количество добавленных гидроксид-ионов точно равно исходному количества ионов водорода раствор становится нейтральным. Если есть лишний гидроксид ионы добавляются, раствор становится щелочным. Как экспериментатор узнает, когда решение становится основным? В разделе 5.7D вы узнали об органических соединениях, называемых индикаторами, у которых есть один цвет в кислых растворах и другой в основных растворах. Если такой показатель присутствует при кислотно-основном титровании, меняет цвет при изменении раствора от кислого до основного.Фенолфталеин - бесцветный кислотно-щелочной индикатор. в кислых растворах и розовый в основных растворах. Если добавлен фенолфталеин по сравнению с исходным образцом серной кислоты раствор бесцветен и будет остаются так, пока ионы водорода находятся в избытке. После достаточного количества раствора гидроксида натрия был добавлен для реакции со всеми ионами водорода, следующая капля основания обеспечит небольшой избыток гидроксид-ионов, и раствор станет розовым. Таким образом, будет видимая и четкая индикация возникновения конечная точка.В таблице 11.4 перечислены три индикатора, которые можно использовать в кислотно-щелочном титрование.

ТАБЛИЦА 11.4 Общие кислотно-щелочные индикаторы
Индикатор Цвет в кислоте Цвет в базе
фенолфталеин бесцветный розовый
метиловый оранжевый красный желтый
бромтимоловый синий желтый синий


Требование точного измерения объемов используемых растворов удовлетворяется за счет использования мерной посуды, в частности бюреток, для измерения объемов растворов.Напомним из раздела 2.2, что точность бюретки составляет одну часть на тысячу. На рисунке 11.4 показана типичная установка для титрования.

РИСУНОК 11.4 Типичное кислотно-основное титрование: (a) Точный объем раствора кислоты известной концентрации отмеряется в колбу. добавляется несколько капель индикатора фенолфталеина. (б) Раствор, содержащий гидроксид натрия в неизвестной концентрации добавляется до бледно-розового цвет виден в течение нескольких секунд.

Данные и расчеты для типичного кислотно-основного титрования показаны в таблице 11.5. Обратите внимание, что было проведено три испытания - стандартная процедура для проверки точности титрования.

Реакции титрования не всегда являются кислотно-щелочными. Это могут быть окислительно-восстановительные реакции, реакторы осаждения или комбинированные реакции. Конечная точка может быть определена по изменению цвета добавленного индикатора или по изменению цвета раствора после завершения реакции.В других титрованиях конечная точка может быть отмечена изменением электропроводности реакционной смеси, образованием осадка или множеством других способов.

ТАБЛИЦА 11.5 Данные титрования 0,108 М серной кислоты раствором гидроксида натрия неизвестной концентрации

Уравнение
2 NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2 H 2 O

Данные
Молярность H 2 SO 4 : 0.108 M = 0,108 ммоль / мл
Испытание I Испытание II Испытание III
Объем 0,108 M H 2 SO 4 : 25,0 мл 25,0 мл 25,0 мл
Объем раствора NaOH:
Показания бюретки: конец
начало
34.12 мл
0,64 мл
39,61 мл
6,15 мл
35,84 мл
2,34 мл
Объем NaOH в конечной точке: 33,48 мл 33,46 мл 33,50 мл
Арифметическое уравнение *
? M NaOH = 25.0 мл H 2 SO 4 X 0,180 ммоль H 2 SO 4
1 мл H 2 SO 4
X 2 ммоль NaOH
1 ммоль H 2 SO 4
X 1
33,48 мл NaOH

Ответ
0.161 M NaOH

* Первые три фактора в уравнении дают использованные миллимоли H 2 SO 4 . Разделение на объем использованной кислоты дает молярность (моль / л). 1 в последнем множителе - безразмерное число.

Пример:

три пробы 25,00 мл раствора серной кислоты неизвестной концентрации титровали до конечной точки фенолфталеина с 0.129 М гидроксид калия решение. Показания бюретки для каждого испытания были следующими:
Испытание I Испытание II Испытание III
Заключительное чтение 34,32 мл 33,35 мл 35,15 мл
Начальное чтение 1.13 мл 0,20 мл 2,07 мл

Рассчитайте молярность раствора серной кислоты.

Решение

Решение этой проблемы необходимо оформить в виде таблицы 11.5.

Уравнение

2 КОН + Н 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2 H 2 O

Данные

Молярность KOH: 0.129 M (0,129 ммоль КОН / мл раствора)

Испытание I Испытание II Испытание III
Объем H 2 SO 4 25,00 мл 25,0 мл 25,0 мл
Объем КОН 33,19 мл 33.15 мл 33,08 мл

(Эти данные получены путем вычитания показаний бюретки, указанных в суть проблемы.)

Средний объем использованного 0,129 М КОН: 33,14 мл

Арифметическое уравнение

Ответ
0,0855 M H 2 SO 4

,Индикатор титрования

| Типы, процедуры и индикаторы

Титрование

Это также известен как титриметрия и объемный анализ [1]. Титрование количественный химический анализ, используемый в лабораториях для определения концентрация идентифицированного аналита (анализируемого вещества). Реагент который называется титрантом или титратором, готовится на основе известных концентрация и объем как стандартный раствор. Титрант реагирует с анализируемого вещества, используемый объем называется объемом титрования.Во время титрования сильная кислота с сильным основанием, pH изменяется от 3 до 11, фенолфталеин диапазон показателей от 8 до 10, поэтому чаще всего используется для этого типа титрование.

Показатель

А вещество, меняющее цвет раствора в ответ на химическое изменение. Индикатор фенолфталеин, используемый при кислотно-основном титровании. Капля индикатора добавляется в начало титрования, конечная точка появилась, когда цвет раствора меняется. Также используются окислительно-восстановительные индикаторы, которые меняют цвет при удельный электродный потенциал [2].Используются разные индикаторы, но зависят от сила кислоты и щелочи. Универсальные индикаторы не используются для титрования, потому что они дают разный цвет при разном pH. Метиловый оранжевый или в основном используются фенолфталеин, они вызывают изменение цвета при нейтрализации что легче увидеть конечную точку титрования. Самое главное свойство индикатора - это диапазон pH, который зависит от силы индикатора.

Процедура титрования

Это процесса содержат химический стакан, который содержит небольшое количество аналита и очень небольшое количество индикатора, такого как фенолфталеин, помещенное под калиброванный бюретка, содержащая титрант.Небольшое количество титранта добавлено в решения, пока индикаторы не изменят цвет, представляя конечную точку титрование. Одна капля или меньше, чем использованная, имеют значение между постоянным и временным изменением показателя. Объем используемый титрант измеряют и рассчитывают концентрацию аналита через

C a = C т V т M

В а

C a = концентрация аналита обычно в молярности

C т = концентрация титранта

В т = объем используемого титранта измеряется в литрах

млн = мольное соотношение аналита и реагента из сбалансированного химического уравнения.

В, и = объем используемого аналита обычно в литрах.

Типы титрования

Там существует много видов титрования, но наиболее распространенными качественными являются кислотно-щелочные титрование и окислительно-восстановительное титрование.

Это титрование используется для определения неизвестной концентрации кислоты или основания путем нейтрализации кислотой или основанием известной концентрации. соответствующий индикатор pH используется в камере для титрования, который показывает pH решение.Индикатор фенолфталеина используется, потому что он уменьшает погрешность. Когда необходимы более точные результаты, используется pH-метр или измеритель проводимости.

Это титрование на основе реакции восстановления-окисления, проводимой между окислитель и восстановитель. Индикатор или потенциометр используется для узнать конечную точку титрования, основной составляющей окислителя является дихромат калия. Изменение цвета не однозначно, поэтому натрий используется дифениламин. Но для некоторого титрования индикатор не нужен из-за насыщенный цвет составляющих.

Это титрование проводится в газовой фазе. В этом методе реактивные вещества вступил в реакцию с избытком газа другого типа, называемого титрантом. Это имеет много преимуществ перед спектрофотометрией, например, ее измерение не зависит от длины пути, не зависит от линейного изменения оптической плотности, а также от образца которые мешают на длине волны, используемой специально для аналита.

В это титрование комплексного образования между анализируемым веществом и титрантом. Поэтому используются специализированные индикаторы, составляющие слабые комплексы.Например крахмал индикатор используется йодометрическое титрование и хелатирующий агент ЭДТА используется металл титрование ионов в растворе.

Это используется для определения изоэлектрической точки, когда поверхностный заряд равен нулю, он может достигается изменением pH или добавлением поверхностно-активного вещества.

Показатели

Как слабая кислота

Это Слабая кислота, сложная молекула состоит из HLit. Буква «H» называется протон, который отдается, а «Lit» - слабая молекула [3]. Равновесие будет установлено, когда кислота растворяется в воде.

HLit ⇋ H + (водн.) + Лит - (водн.)

Лакмус в неионизированной форме дает красный цвет, а в ионизированной форме дает синий цвет.

При добавлении гидроксид-ионов:

При добавлении ионов водорода:

Когда концентрация HLit и Lit - становится равной, так что при этом точка появления цвета представляет собой смесь двух цветов и называется нейтральной.Потому что в этот момент pH раствора равен 7. Вот почему лакмусовая бумага используется для проверки кислот и щелочей.

Это - индикатор pH, обычно используемый при титровании. В щелочном растворе метил оранжевый цвет желтого цвета. При добавлении кислоты в раствор он дает красный цвет. цвет. Метиловый оранжевый меняет цвет при pH кислоты средней крепости.

Это также очень распространенный индикатор, слабая кислота, используемая при титровании. Слабая кислота не имеет цвета, а ее ион дает ярко-розовый цвет.

Срок добавление дополнительных ионов водорода сдвигает положение равновесия влево сторона, которая делает индикатор бесцветным. Но добавление гидроксид-ионов и удаление водорода обратное уравнение и превращает индикатор в розовый цвет. Чаще всего это происходит при pH 9,3, но смесь розового и бесцветного дает более бледно-розового цвета, поэтому очень сложно обнаружить этот индикатор. точно.

Диапазон pH индикатора

Значение pK ind

Обычно индикатор представлен как HInd, где «Ind’ ’- индикатор, а ион« H » отдаётся.

Hind (водн.) ⇋ H + (водн.) + Ind - (водн.)

К, и также называется K Ind , его выражение записывается как

K Ind = [H + ] [Ind] / [Hind]

K Ind = [H + ] [Ind] / [Hind]

K Ind = [H + ]

Переставить уравнение, где концентрация ионов водорода находится слева,

[H + ] = K Ind

pH = pK Ind

Значения показателей следующие:

Индикатор pK Ind
лакмус 6.5
Метиловый апельсин 3,7
фенолфталеин 9,3

Диапазон показателей pH

диапазон индикатора не фиксируется на одной точке pH, они очень быстро меняются узкий диапазон pH. Добавление чего-либо изменит цвет решение. Например: доминирующий цвет метилового оранжевого в щелочном растворе. желтый, но добавление кислоты изменит pH раствора и цвет кажется оранжевым, с добавлением кислоты красный цвет будет появляются и нет желтого цвета.

Точные значения индикаторов следующие:

Индикатор pK Инд pH диапазон
лакмус 6,5 5-8
Метиловый апельсин 3,7 3.1-4.4
фенолфталеин 9.3 8.3-10.0

В лаборатории используется лакмус, он меняет цвет около pH 7, но метиловый оранжевый или фенолфталеин будут использоваться в небольшом количестве.

Выбор индикатора для титрований

Кому выберите показатель, он меняется от титрования к титрованию.

Сильная кислота против сильного основания

Диаграмма показывает кривую pH между сильной кислотой и сильным основанием для метилового оранжевого и фенолфталеина.

График показывает, что нет разницы в цвете в точке эквивалентности. Но по при использовании фенолфталеина он будет титроваться при pH 8,3 и очень близок к точка эквивалентности, в то время как метиловый оранжевый будет титровать раствор, но в дальнейшем вдали от точки эквивалентности.

Сильная кислота против слабого основания

В на этом графике используется индикатор метиловый оранжевый, который меняет цвет конечного продукта от желтого до оранжевого, что очень близко к точке эквивалентности, но фенолфталеин совершенно бесполезен.

Слабая кислота v сильное основание

В В этом состоянии работает только индикатор фенолфталеина и дает точный цвет. Что очень близко к точке эквивалентности.

Слабая кислота против слабого основания

В этом случае и кислота, и основание являются слабыми по природе, поэтому ни метиловый оранжевый, ни фенолфталеиновые индикаторы не дают цвет.

Список литературы
  1. Whitney, W.D .; Смит, Б. (1911). «Титрование». Словарь и циклопедия Века . Century Co., стр. 6504.
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Titration
  3. https://www.chemguide.co.uk/physical/acidbaseeqia/indicators.html
2.33 / 5 (3 ).

Реакция трийодметана (йодоформа) со спиртами

Использование раствора йода и гидроксида натрия

Это химически более очевидный метод.

Раствор йода добавляют к небольшому количеству спирта, а затем добавляют столько раствора гидроксида натрия, чтобы обесцветить йод. Если на морозе ничего не происходит, возможно, придется очень осторожно подогреть смесь.

Положительный результат - появление очень бледно-желтого осадка трийодметана (ранее известного как йодоформ) - CHI 3 .

Помимо цвета, это можно узнать по слабому «лечебному» запаху. Его используют как антисептик, например, на липких пластырях, которые наносят на небольшие порезы.

Использование растворов йодида калия и хлората натрия (I)

Хлорат натрия (I) также известен как гипохлорит натрия.

К небольшому количеству спирта добавляют раствор йодида калия, а затем раствор хлората натрия (I). Опять же, если на холоде не образуется осадка, возможно, придется очень осторожно нагреть смесь.

Положительный результат - такой же бледно-желтый осадок, что и раньше.

,

Gcse science / кислоты и основания, соли и электролиз

Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира

Перейти к навигации Перейти к поиску
Найдите Gcse science / кислоты и основания, соли и электролиз в одном из родственных проектов Wikibooks: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием.

Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:

  • Если страница была создана здесь недавно, она может еще не отображаться из-за задержки обновления базы данных; подождите несколько минут и попробуйте функцию очистки.
  • Заголовки в Викиучебниках чувствительны к регистру , за исключением первого символа; Пожалуйста, проверьте альтернативные заглавные буквы и подумайте о добавлении перенаправления сюда к правильному заголовку.
  • Если страница была удалена, проверьте журнал удалений и просмотрите политику удаления.
,

Смотрите также