В основі методу лежить реакція нейтралізації:
Н + + ОН - = Н2О
Метод застосовується для кількісного визначення кислот (H2SO4, HCL, H3PO4, CH3COOH), гідроксидів (КОН, NaOH, Ba(OH)2 та ін.), солей, здатних гидролизоватися у водних розчинах (Na2CO3, K2CO3), а також сумішей солей і гідроксидів (NH4OH і NaOH).
Кислотно-основне титрування має два основні методи - ацидиметрія (визначення основ) і алкаліметрія (визначення кислот).
У процесі титрування змінюються рівноважні концентрації речовини, титранту і продуктів реакції. При цьому пропорційно концентраціям речовин змінюються і властивості розчину.
Графік залежності параметра системи, пов'язаного з концентрацією речовини яка титрується , титранту, або продукту від складу розчину в процесі титрування називають кривою титрування.
По осі абсцис зазвичай відкладають об’єм доданого титранту Vт або ступінь оттітрованності f - відношення об’єму доданого в даний момент титранту V т до вихідного обєму речовини яка титрується Vо.
В процесі кислотно-основного титрування змінюється рН розчину, тому криві титрування доцільно будувати в координатах f -pH або Vт - рН.
• Пряму, паралельну осі абсцис і перетинає вісь ординат при pH 7,0, називають лінією нейтральності.
• Пряму, паралельну осі ординат і перетинає вісь абсцис при значенні еквівалентного обсягу лугу (VNaOH = 100,0 мл), називають лінією еквівалентності.
• Точку перетину кривої титрування з лінією еквівалентності, називають точкою еквівалентності, а перетин кривої титрування з лінією нейтральності - точкою нейтральності.
• Різка зміна pH в області точки еквівалентності називають стрибком титрування.
Висновки з кривою титрування сильної кислоти сильною основою
• Крива симетрична щодо точки еквівалентності
• Точка еквівалентності збігається з лінією нейтральності
• Стрибок титрування має великий інтервал
Висновки з кривою титрування слабкої кисдлоти сильною основою
• Розбіжність точки еквівалентності з точкою нейтральності і розташування точки еквівалентності в лужної області.
• Стрибок титрування 0,1 М оцтової кислоти набагато менше, ніж хлоридної або іншої сильної кислоти.
• Крива несиметрична щодо лінії нейтральності
Для кислот и оснований с Кдисс ≤ 5∙10-8 точка эквивалентности сливается с началом правой ветви, т.е. скачок титрования отсутствует и их нельзя оттитровать в водных растворах.
Чем меньше концентрация титруемого вещества и титранта, тем меньше скачок титрования. Практически невозможно оттитровать сильные электролиты с концентрацией меньше 1∙10-4 М, а слабые с концентрацией меньше 1∙10-2 М.
Для фіксування кінця титрування використовують візуальні (титрування з індикатором, кольоровим або флуоресцентним) і інструментальні методи (потенціометричне, амперометричне, фотометричне титрування). Кольорові індикатори в кислотно-основному титруванні - це слабкі органічні кислоти і основи, протоновані і непротонірованние форми яких розрізняються за структурою і забарвленням. Існують одноколірні (наприклад, фенолфталеїн) і двоколірні (наприклад, метиловий оранжевий) індикатори.
Інтервал pH, в якому індикатор змінює своє забарвлення, називається інтервалом переходу індикатора.
ΔpH = pKHInd ± 1
Вибирають індикатор за допомогою кривої титрування. Для цього на графік кривої титрування наносять інтервал переходу індикатора. У правильно підібраного індикатора інтервал переходу повністю або частково перекривається стрибком титрування. Якщо такого перекривання немає, індикатор для даного титрування не підходить.
Величину pH, при якій закінчується титрування з даними індикатором, називають показником титрування і позначають pT. Показник титрування знаходиться близько до середини інтервалу переходу індикатора. Правило вибору індикатора можна сформулювати також, користуючись поняттям pT. Індикатор придатний для даного титрування, якщо його pT лежить в межах стрибка титрування.
