Кривые титрования и кислотно-основные индикаторы

мы подробно разобрали разные кривые титрования давайте теперь научимся использовать кислотно-основные индикаторы для определения точки эквивалентности индикатор меняет цвет в определенном диапазоне ph например метиловый красный меняет цвет с красного на желтый в диапазоне ph от 4,4 до 6,2 можно округлить этот диапазон примерно 4 до 6 бром тимола вы синий меняет цвет желтого на синий в диапазоне ph примерно от 6 до 7,6 то есть приблизительно от шести до восьми а фенолфталеин меняется от бесцветного до розового в диапазоне ph от 8,2 до 10 то есть приблизительно от 8 до 10 теперь давайте взглянем на несколько кривых титрования и подумаем какой индикатор подойдет в каждом случае начнём мы с левого верхнего графика это титрование сильной кислоты сильным основанием в точке эквивалентности кривой титрования сильной кислоты сильным основанием уровень ph равен семи давайте обозначим это на графике в одном из предыдущих видео мы рассматривали пример где точно рассчитывали все значения до точки эквивалентности мы добавили 20 миллилитров раствора сильного основания если титровать сильную кислоту сильным основанием ph в точке эквивалентности будет нейтральным давайте подумаем какой кислотно-основной индикатор подойдет для этого случая индикатор нужен такой который изменит цвет в промежутке близком к точке эквивалентности скажем бром тимоловая синий менять цвет в промежутке от шести до восьми то есть когда ph 6 брам тимола вый синий желтого цвета потом он становится зеленым id 8 он станет синим то есть в этом промежутке его цвет будет меняться а значит бром тимоловая синий хорошо подойдет для этого титрования когда цвет раствора станет синим это будет означать что титрование достигла конечной точки в этот момент мы достаточно точно определяем точку эквивалентности кривая титрования сильной кислоты сильным основанием имеет очень резкий скачок в районе точке эквивалентности ph сильно меняется примерно 4 до 10 значит мы в принципе можем использовать и два других индикатора например метиловый красный поскольку он меняет цвет с красного на желтой в диапазоне от 4 до 6 и в нашем случае этот диапазон тоже достаточно близок к точке эквивалентности или взять фенолфталеин он становится розовым в промежутке от 8 до 10 итак поскольку кривая титрования в районе точке эквивалентности поднимается очень риска поэтому для определения точки эквивалентности мы можем взять любой из трех кислотно основных индикаторов перейдем к следующей кривой здесь у нас в титрование слабой кислоты сильным основанием мы взяли раствор слабой кислоты в нашем случае уксусной и стали добавлять в него раствор сильного основания гидроксида натрия здесь в точке эквивалентности уровень ph больше семи в нашем примере он был приблизительно равен 9 чуть меньше 9 и для достижения точке эквивалентности мы добавили примерно 200 миллилитров раствора сильного основания почему в точке эквивалентности ph больше 7 потому что когда сильное основание нейтрализовало всю слабую кислоту в растворе осталось сопряженное основание это сопряженное основание вступает в реакцию с водой и повышает концентрацию гидроксид-ионов увеличивая ph выше нейтрального уровня выше 7 значит нам понадобится кислотно-основной индикатор изменяющий цвет в диапазоне больше 7 в нашем случае отлично подойдет фенолфталеин поскольку он меняет цвет с бесцветного на розовый или малиновый как раз в промежутке от 8 до 10 в этот момент можно остановить титрование мы с хорошей точностью определили точку эквивалентности метиловый красный нам не подойдет поскольку он меняет цвет в диапазоне от 4 до 6 на кривой титрования диапазон от четырех до шести охватывает вот эту часть графика метиловый красный будет сначала красным где-то здесь начнет становиться желтым цвет изменится где-то в этом месте задолго до точки эквивалентности а значит метиловый красный нам не подойдет и наконец рассмотрим кривую титрования слабого основания сильной кислотой мы берём основной раствор поэтому в 0 момент времени его page находится в основном диапазоне и в этом случае в точке эквивалентности ph будет меньше 7 это происходит потому что когда сильная кислота нейтрализует все слабое основание в растворе останется сопряженная кислота в нашем примере мы брали аммиака nh3 получив про тонн аммиак превращается в ион аммония nh4 плюс а он проявляет в воде кислотные свойства таким образом в точке эквивалентности в растворе дополнительно присутствует его на аммония которые отдают протоны воде повышая концентрацию ионов гидроксония и следовательно в точке эквивалентности ph будет меньше семи в нашем случае он был чуть больше 5 вот она точка эквивалентности на графике и значит нам подойдет такой индикатор который изменяет цвет в диапазоне меньше семи например метиловый красный при ph равном 6 он будет желтого цвета и в районе четырех сменит свет на красный а значит заметив что индикатор сменил цвет титрования можно прекратить метиловый красный достаточно точно сообщит нам о достижении точке эквивалентности фенолфталеин в этом случае не подойдет потому что он изменяет цвет вот в этом промежутке около десяти он будет малиновым и примерно в районе 8 он станет бесцветным то есть у него цвет изменится гораздо раньше достижения точке эквивалентности а значит фенолфталеин не подойдет для этого случая вместо него лучше взять метиловый красный спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим