§ 30. Установка титра 0,1 н. раствора едкого натра

Вещества, применяемые для установки стандартных растворов оснований. В качестве веществ, применяемых для установки стандартных водных растворов щелочей, используют:

1) щавелевую кислоту

2) бензойную кислоту

3) бифталат калия , водный раствор которого имеет кислую реакцию.

Установка титра раствора сильного основания при помощи бифталата калия основана на реакции:

Кроме указанных веществ, для установки титров щелочей применяют янтарную кислоту , бииодат калия , битартрат калия и др.

Установку титров щелочей, предназначенных для титрования с фенолфталеином, лучше выполнять с помощью органических кислот. Предпочтение отдается щавелевой и янтарной кислотам и бифталату калия.

Следует заметить, что при неправильном хранении дигидрата щавелевой кислоты наблюдается потеря некоторого количества кристаллизационной воды. Поэтому, если щавелевая кислота не соответствует формуле , ее перекристаллизовывают.

Установку титра раствора выполняют так же, как и установку титра раствора (см. § 28). Для этого применяют метод пипетирования и метод отдельных навесок. Располагая 0,1 н. раствором , можно установить титр по хлористоводородной кислоте; титрованный раствор можно приготовить из фиксанала (см. гл. I, § 8).

Установка стандартных (титрованных) растворов оснований с помощью анионитов. За последнее время подобно установке стандартных растворов кислот с помощью катионитов (см. § 28) стали устанавливать стандартные растворы оснований с помощью анионитов. этого через колонку, заполненную анионитом в ОН-форме, пропускают раствор определенного количества химически чистой соли (например, ). При этом в результате реакции

образуется эквивалентное количество по отношению к взятой навеске соли основания, которое вымывают из колонки, собирают в мерную колбу и доводят соответствующим растворителем до метки.

Установка титра раствора едкого натра по щавелевой кислоте. Щавелевая кислота диссоциирует по двум ступеням:

Оба значения щавелевой кислоты относительно мало отличаются друг от друга. Поэтому при титровании водных растворов щавелевой кислоты едким натром сразу нейтрализуются обе ее карбоксильные группы. Следовательно, ее эквивалент равен половине молекулярного веса:

В точке эквивалентности при титровании 0,1 н. раствора щавелевой кислоты 0,1 н. раствором едкого натра а при титровании 0,01 н. раствора Следовательно, лучшими индикаторами для данного случая являются тимоловый голубой (интервал перехода и фенолфталеин (интервал перехода 8—10).

Присутствие угольной кислоты, способной реагировать с одним или двумя эквивалентами сильного основания с образованием бикарбонатов и карбонатов, мешает титрованию щавелевой кислоты, так как не очень сильно отличаются от щавелевой кислоты. Поэтому желательно при приготовлении растворов щавелевой кислоты пользоваться свежепрокипяченной дистиллированной водой, свободной от .

Установку титра стандартного раствора едкого натра по щавелевой кислоте проводят методом пипетирования и методом отдельных навесок.

Установка титра раствора едкого натра по щавелевой кислоте методом пипетирования. Величина навески щавелевой кислоты для приготовления н. раствора должна быть равна:

Навеску (величину навески рассчитывают аналогично тому, как описано выше (см. стр. 167) растворяют в холодной воде, не содержащей . Всю работу с мерной колбой выполняют, строго соблюдая все правила обращения с нею (см. гл. I, § 5).

Для титрования аликвотных частей отбирают в конические колбы пипеткой по приготовленного раствора щавелевой кислоты. Операцию отбора проб выполняют, как описано выше. Всю работу с пипеткой выполняют, соблюдая все правила обращения с нею (см. гл. I, § 6).

Титрование щавелевой кислоты, являющейся относительно слабым электролитом ведут в присутствии фенолфталеина, интервал перехода которого (см. § 22 и 23). Для более точного титрования применяют «свидетель», для приготовления которого к буферного раствора с или дистиллированной воды, не содержащей , добавляют н. раствора каплю 0,1 н. раствора индикатора. Раствор «свидетеля» должен быть окрашен в розовый цвет. Установка для титрования щелочами показана на рис. 47.

В коническую колбу наливают приготовленный раствор щавелевой кислоты, в бюретку — раствор едкого натра. Титрование ведут до появления неисчезающей при перемешивании в течение 10—15 сек розовой окраски.

Выполняют три параллельных титрования.

Вычисление , и на основании данных титрования. Вычисления проводят исходя из среднего арифметического близко сходящихся результатов трех титрований по формулам (гл. I, § 10), аналогично вычислениям величин и (см. § 28):

Рис. 47. Установка для титрования сильными основаниями: 1 — бутыль со стандартным раствором ; 2 — бюретка; 3 — трубки с натронной известью; 4 — зажим; 5 — трубка для отсасывания воздуха.

Установка титра раствора едкого натра по щавелевой кислоте методом отдельных навесок. Навеска щавелевой кислоты должна быть равна

Навеску берут так, как описано в § 28.

Титрование растворов, приготовленных из отдельных навесок щавелевой кислоты, ведут в присутствии индикатора фенолфталеина, интервал перехода которого § 22).

Вычисление и . При титровании отдельных навесок расчет ведут по формулам (см. гл. I, § 10).

Установка титра раствора едкого натра по 0,1 н. раствору хлористоводородной кислоты. Установка титра раствора едкого натра по 0,1 н. раствору , предварительно установленному по тетраборату натрия, может быть выполнена в присутствии различных индикаторов: метилового оранжевого , метилового красного , фенолфталеина и т. д. (см. § 22). Так как в растворе едкого натра присутствуют карбонаты, которые разлагаются при титровании кислотой с образованием двуокиси углерода, влияющей на фенолфталеин, титрование лучше проводить в присутствии метилового оранжевого или метилового красного. При этом в коническую колбу отбирают пипеткой , прибавляют 1—2 капли индикатора и титруют из бюретки 0,1 н. раствором до появления оранжевой окраски.

При титровании «от щелочи к кислоте» в присутствии индикатора метилового оранжевого допускается некоторая ошибка (см. § 24). Эта ошибка вызывается тем, что лишние 2—3 капли 0,1 н. раствора кислоты расходуются на подавление электролитической диссоциации индикатора, являющегося относительно сильной кислотой. Эту ошибку можно корректировать с помощью «холостого» опыта.

Установка титра раствора по относится к наименее точным способам. Это объясняется тем, что многократное пользование различными измерительными приборами, неточности, допускаемые при установке титра раствора , неизбежное изменение условий титрования и т. п. вызывают суммирование ошибок.

Вычисление результатов титрования. Результаты титрования рассчитывают, пользуясь формулами (см. гл. I, § 10):

Установка титра раствора едкого натра по фиксаналу. Метод приготовления титрованных растворов при помощи фиксанала описан ранее (см. гл. I, § 8).

Установка титра раствора едкого натра по бифталату калия. За последнее время для установки титров стандартных растворов оснований все чаще стали применять бифталат калия, . Это объясняется тем, что он вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к установочным веществам (см. гл. I, § 8).

В водном растворе бифталат калия проявляет себя как слабая одноосновная кислота:

Образующийся при нейтрализации кислой соли средний фталат (подобно ацетатам щелочных металлов) в водном растворе имеет слабо щелочную реакцию, поэтому точка эквивалентности, наблюдаемая при титровании бифталата раствором основания, лежит в щелочной области. Следовательно, титрование заканчивают при , лежащем в области от 7, 8 до 10. При визуальном титровании подходящим индикатором является тимоловый голубой или фенолфталеин.

Расчеты ведут по следующим формулам:

Для приготовления н. водного раствора бифталата рассчитанную навеску (около 5,1 г) высушенного до постоянной массы растворяют в свежепрокипяченной дйстиллированной воде в мерной колбе емкостью , доводят объем раствора до метки и тщательно взбалтывают.

Далее приступают к титрованию аликвотных частей полученного раствора бифталата калия устанавливаемым раствором едкого натра. Все операции и вычисление нормальности титра и поправочного коэффициента едкого натра проводят как указано при установке титра по щавелевой кислоте.

Установку титра едкого натра по бифталату калия можно проводить и методом отдельных навесок.