Создан заказ №2986854
9 мая 2018
234 Титруют 20 00 см3 раствора бензойной кислоты с молярной концентрацией 0 1000 моль/дм3 раствором NaOH с молярной концентрацией 0
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по химии, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
234. Титруют 20,00 см3 раствора бензойной кислоты с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3 раствором NaOH с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3. Рассчитайте и постройте кривую титрования с учетом разбавления раствора. Определите величину скачка ∆рН вблизи ТЭ для уровня ошибок η = ± 0,1 % и η = ± 1,0 %. Подберите индикатор для фиксирования КТТ.
Решение:
Титрование слабой кислоты сильным основанием
Определяемое вещество – C6H5COOH; титрант - NaOH
Титруется 20,00 см3 0,1000 моль/дм3 раствора C6H5COOH 0,1000 моль/дм3 раствором NaOH.
При вычислении рН слабой кислоты нельзя приравнивать концентрацию ионов водорода [H+] к общей концентрации кислоты в растворе, так как в растворе слабой кислоты в основном присутствуют недиссоциированные молекулы кислоты и только незначительная часть ее диссоциирует на ионы с образованием ионов водорода H+.
До начала титрования
В растворе только бензойная слабая кислота.
[H+] = K(HA)∙C(HA)
где:
K(HA) - константа диссоциации слабого электролита (бензойной кислоты);
С(НА) – концентрация слабого электролита (бензойной кислоты);
pK(HA) – Для удобства вместо константы диссоциации обычно пользуются величиной рК, которая называется показателем кислотности и определяется (по аналогии с водородным показателем) выражением рК = – lg К. (работа была выполнена специалистами Автор 24)
Для бензойной кислоты рК = 4,21 [1].
[H+] = K(C6H5COOH)∙C(C6H5COOH)
pH = ½ pK(C6H5COOH) - ½ lg(C6H5COOH)
pH = ½ · 4,21 - ½ ∙ lg0,1000 = 3,21.
Процесс титрования
C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O
В растворе есть неоттитрованная слабая бензойная кислота и образующая ее соль – бензоат натрия C6H5COONa. Те есть образуется буферный раствор.
Соль дисссоциирует полностью, а слабая кислота частично. Все имеющиеся в растворе анионы получены при диссоциации соли, поэтому можно принять, что концентрация анионов равна концентрации соли: C(C6H5COO-) = C(C6H5COONa) = [C6H5COO-].
Воспользуемся формулой для вычисления концентрации ионов водорода в буферном растворе:
[H+] = KC6H5COOH ∙ C(C6H5COOH)C(C6H5COONa)
pH = pK (C6H5COOH) - lg CC6H5COOH C(C6H5COONa)
По этой формуле вычисляют рН в процессе титрования до точки эквивалентности.
Отношение CC6H5COOH C(C6H5COONa) равно отношению числа cм3 неоттитрованной кислоты к числу см3 оттитрованной кислоты (или числу см3 прибавленной щёлочи).
Оттитровано 50 % бензойной кислоты, т.е. в 2 раза меньше, чем требуется по уравнению реакции. При этом добавлено 10,00 см3 NaOH на 20,00 см3 кислоты. Оттитрованная кислота превратилась в соль. Следовательно, в данный момент:
pH = pK (CH3COOH) - lg CC6H5COOH C(C6H5COONa) = 4,21 - lg 10 10 = 4,21.
Таким образом, когда оттитрована половина слабой кислоты, рН раствора равен рК слабой кислоты.
В процессе титрования до точки эквивалентности происходит медленное и постепенное изменение рН, так как это буферный раствор.
К 20,00 см3 0,1000 моль/дм3 C6H5COOH добавили 19,00 см3 0,1000 моль/дм3 NaOH. В этом случае оттитровано 19,00 см3 бензойной кислоты. Осталось неоттитрованной 20,00 – 19,0 = 1,0 см3 кислоты.
pH = pK(C6H5COOH) - lgCC6H5COOH C(C6H5COONa)=4,21-lg10 19 = 4,21 – (- 0,28) = 4,49.
К 20,00 см3 0,1000 моль/дм3 C6H5COOH добавлено 19,9 см3 0,1000 моль/см3 NaOH. Оттитровано 19,9 см3 кислоты (99,9 %). Осталось неоттитрованной кислоты 20,00 - 19,9 = 0,1 см3.
pH = pK(C6H5COOH) - lgCC6H5COOH C(C6H5COONa)=4,21-lg0,1 19,9
рН = 4,21 – (- 2,30) = 6,51.
В точке эквивалентности
К 20,00 см3 0,1000 моль/дм3 C6H5COOH прибавлено 20,00 см3 0,1000 моль/дм3 NaOH. В ионно-молекулярном виде уравнение полной нейтрализации имеет вид:
C6H5COOH + OH- → C6H5COO- + H2O
Продуктом полной нейтрализации является соль сильного основания и слабой кислоты. Эта соль гидролизуется по аниону. Гидролиз этой соли определяет рН в точке эквивалентности. Уравнение гидролиза по аниону:
C6H5COO- + HOH C6H5COOH + OH-
Вычисляем значение рН при гидролизе данной соли по формуле:
pH = 7 + ½ · pK(C6H5COOH) - ½ · lg(C6H5COOH)
рН = 7 + ½ · 4,21 - ½ · lg0,1000 = 7 + 2,105 - 0,5 = 8,605.
После точки эквивалентности
Прибавлен избыток NaOH, который присутствует в растворе вместе с образовавшейся солью C6H5COONa, растворы которой имеют щелочную реакцию и поэтому, казалось бы, должны повышать рН. Однако присутствие избытка сильной щёлочи NaOH ощутимо подавляет гидролиз соли бензоата натрия C6H5COONa...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
10 мая 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
234 Титруют 20 00 см3 раствора бензойной кислоты с молярной концентрацией 0 1000 моль/дм3 раствором NaOH с молярной концентрацией 0.docx
2020-11-25 21:23
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Отличная, оперативная работа. Жаль, что от руки, но тут структурные формулы, не знаю, даже, в чем их рисуют. Зато от руки - отличный почерк. Всё читабельно.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
