химический каталог




Аналитическая химия. Химические методы анализа

Автор О.М. Петрухин

основания. Так, при титровании 0,1 М растворов сильных кислот и оснований скачок титрования составляет около 6 единиц рН, если КА (KB) — Ю-3, то скачок уменьшается до 3—4 единиц рН; при КА (Кв) = Ю-5 он составляет всего 2—2,5 единицы рН; при Кд(Кд) = = Ю-7 — Ю-9 скачок титрования вырождается в точку и определение конца титрования становится практически невозможным (рис. 13.12).

"тэ,

Скачок титрования увеличивается с увеличением концентрации титруемого раствора или титранта. Так, при титровании 0,1 М раствора сильной кислоты раствором сильного

РН

ТЭ,

;тэ2

Рис. 13.14. Скачок титрования 0,1 М раствора сильной одноосновной кислоты (НС1) 0,1 М раствором NaOH при 25 (/) и 100 "С (2)

Рис. 13.15. Скачок титрования 0,1 М раствора слабой одноосновной кислоты (CHsCOOH) 0,1 М раствором NaOH при 25 (/) и 100 °С (2)

226

13.2.6. Определение точки эквивалентности. Кислотно-основные индикаторы

Способы фиксирования точки эквивалентности в методе кислотно-основного титрования основаны на использовании резкого изменения рН вблизи точки эквивалентности. Определить точку эквивалентности можно двумя способами: 1) визуально (индикаторный способ) и 2) инструментально (потенциометрйческое, кондуктометрическое, спектрофото-метрическое и другие виды титрования). При визуальном определении применяют кислотно-основные индикаторы, представляющие собой слабые органические кислоты (Hind) или основания (Ind), окраска которых изменяется при изменении рН среды. В соответствии с хромофорной теорией, предложенной О. Виттом, цветность органических соединений, в частности кислотно-основных индикаторов, обусловлена наличием в них ненасыщенных групп типа —N=N—, —СН=СН—, —NO2, —NO и других, называемых хромофорами. Углубление окраски индикатора связано с наличием в их структуре групп типа —NHz, —ОН, —NHR, —SO3H и других, называемых ауксохромами. Реакции протонного переноса для таких соединений сопровождаются структурными изменениями с образованием, исчезновением или изменением структуры хромофорных групп.

15*

Согласно современным представлениям, цветность органических соединений, в том числе и кислотно-основных индикаторов, определяется избирательным поглощением молекулами соединений квантов света в видимой части спектра (л.=400—760 нм). При этом поглощение квантов света обусловлено электронными переходами в молекулах соединений и окраска соединений зависит от строения и структуры их молекул. При наличии в молекулах органи-

227 ческих соединений простых двойных связей поглощение света происходит в далекой ультрафиолетовой части спектра, соединение не окрашено. При наличии открытых или замкнутых систем сопряженных двойных связей происходит дело-кализация я-электроиов и поглощение света происходит уже в более длинноволновой части спектра, так как энергия возбуждения л-электронов уменьшается до величин, соответствующих квантам видимого света (соединение окрашено). Введение в молекулу органического соединения электроно-

акцепторных (—N02, —NO, ^)С=0 — хромофоры) или

электронодонорных (—NH2, —ОН, —NHR, —Вг — ауксо-хромы) заместителей оказывает поляризующее действие на цепи сопряженных двойных связей, что приводит к уменьшению энергии (Av), необходимой для возбуждения л-электронов, до уровня квантов видимой части спектра, т. е. обусловливает возникновение или изменение окраски (л-*л*-пере-ход). Так, индикатор феноловый красный (С19Н14О5) при рН = 4 имеет желтую окраску, а бромфеноловый синий (С19Н10ВГ4О5) — фиолетовую, т. е. введение электроио-донориого заместителя (—Вг) в фенольное кольцо вызвало сдвиг полосы поглощения в длинноволновую часть спектра (батохромный эффект) и, следовательно, углубление окраски.

При изменении рН раствора влияние поляризующих заместителей может быть усилено или подавлено вследствие ионизации, что приводит к углублению или ослаблению окраски соединения. В щелочной среде, например, значительно усиливается электронодонорность оксигруппы, кислород которой приобретает эффективный отрицательный заряд:

—ОН —- Ю~. Так, л-нитрофенол (02NC6H4OH) — бесцветен (Х.цакс=315 нм), а в щелочной среде вследствие ионизации оксигруппы образуется п-нитрофенолят-аниои (ОгЫСбН40~) желтого цвета (Я,.а«с = 400 нм). Ионизация часто способствует образованию хиноидной формы соединения (бензоидно-хиноидная перегруппировка), что также вызывает изменение окраски соединений. В сложных молекулах, содержащих как электронодонорные, так и электроно-акцепторные заместители, возможности ионизации увеличиваются и возрастает зависимость окраски от рН среды.

Таким образом, при изменении рН среды кислотно-основные индикаторы участвуют в протолитических равновесиях, сопровождающихся изменением структуры индикаторов, что приводит к исчезновению, появлению или изменению их окраски. Помимо протолитических равновесий могут быть и различные таутомерные равновесия, связанные с изменением строения молекул, например в случае фенолфталеина, метилового оранжевого и др. (см. ниже).

Интервалом перехода окраски кислотно-основного ин

страница 88
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Аналитическая химия. Химические методы анализа" (1.98Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы бухгалтерского учета в чехове
магазины сувениров в москве
концерты орбакайте 2016
детские лабиринты для дачи

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)