Стандартизація описується рівнянням реакції:
;
.
З рівняння реакції видно, що молекула натрій тетраборату взаємодіє з двома йонами водню. Тому фактор еквівалентності солі , а молярна маса еквівалента:
г/моль.
Розрахунок величини наважки.Для встановлення точної концентрації (стандартизації) розчину кислоти методом окремих наважок беруть декілька (не менше трьох) близьких за величиною наважок речовини-стандарту, розчиняють їх у невеликому об’ємі води (приблизно 50 – 100 см3) і титрують у присутності відповідного індикатора.
Величина наважки повинна бути такою, щоб на її титрування витрачалося 30-40 см3 кислоти (якщо використовують бюретку місткістю 50 см3).
Величину наважки розраховують за кількістю моль-еквівалентів реагуючих речовин у точці еквівалентності:
.
Вибір індикатора. З рівняння реакції видно, що у точці еквівалентності в реакційній суміші знаходиться натрій хлорид і слабка ортоборатна кислота, яка зумовлює слабо кислу реакцію розчину. Значення рН розчину розраховують за формулою для слабких кислот:
.
; ; М.
.
Кінцеву точку тирування встановлюють за зміною забарвлення індикатора, показник титрування якого рТ = РНт.е. ± 0,5 [1]. Для даного випадку найпридатнішим є індикатор метиловий червоний (рТ = 5,2).
Методика визначення. Беруть близьку до розрахованої наважку натрій тетраборату (для зважування використовують скляний бюкс). Переносять її у конічну колбу об’ємом 250 см3 і розчиняють у 80-100 cм3 дистильованої води. Додають 1-2 краплі індикатора метилового червоного, який забарвлює розчин у жовтий колір. Заповнюють бюретку розчином кислоти і титрують, безперервно перемішуючи вміст колби плавними круговими рухами, до появи блідо-рожевого забарвлення, яке не зникає протягом 30 с.
Результат зважувань і об'єм кислоти, витрачений на титрування взятої наважки з точністю до 0,05 см3, записують у таблицю.
№ | Маса солі у бюксі m1, г | Маса залишку солі m2, г | Маса солі m3, г | Об’єм кислоти V, см3 | Концентрація кислоти С, М | Титр кислоти Т, г/см3 |
1. | ||||||
2. | ||||||
… | ||||||
Ссер = | Тсер = |
Молярну концентрацію еквівалента і титр стандартного розчину кислоти розраховують за формулами:
;
.
Стандартизацію розчину кислоти повторюють не менше 3-х разів (різниця трьох значень концентрації кислоти має бути не більшою, ніж 0,0009 М) та проводять статистичну обробку результатів аналізу (див. стор. 11).
Лабораторна робота № 3