Опыт 2.2 Реакции нейтрализации и их использование для определения нормальной концентрации растворов щелочей

Реактивы: образец исследуемой воды с рН>7, 1Н раствор кислоты H₂SO₄, 0,02 %-ный раствор фенолфталеина.

Посуда, принадлежности и оборудование: бюретка на 25 см³, конические колбы на 50 см³ (3 шт.), пипетка на 10 см³, воронка.

В данном опыте используется титриметрический метод (см. с. 44).

Кислотно-основное титрование. В его основе лежит реакция нейтрализации основания кислотой. В качестве индикаторов, фиксирующих полный расход щелочи и появление избытка кислоты, могут быть использованы индикаторы кислотно-основного типа: лакмус – в момент перехода красной окраски в синюю, фенолфталеин – в момент появления малиновой окраски, метилоранж – в момент перехода красной окраски в жёлтую.

Методика проведения опыта. В коническую колбу на 50 см³ пипеткой внесите 10 см³ исследуемой воды с рН<7 и прибавьте 1-2 капли индикатора фенолфталеина. Отметьте исходную окраску индикатора в щелочной среде. Приготовьте аналогичным образом три одинаковых образца.

Бюретку через воронку заполните раствором кислоты. Оттитруйте кислотой приготовленные три образца воды при постоянном перемешивании содержимого колбы. Конец титрования определите по исчезновению малиновой окраски индикатора. Результаты между параллельными определениями по расходу раствора кислоты не должны отличаться более чем на 0,1 см³.

Результаты запишите в лабораторный журнал, из них определите среднее значение. Нормальность исследуемого раствора рассчитайте из формулы:

V_к ·C^к_H = V_щ ·C^щ_H, отсюда C^щ_H = V_к ·C^к_H / V_щ,

где V_к – объем раствора исследуемой воды, содержащей примесь кислоты (10 см³);

V_щ – объем раствора щелочи пошедшей на титрование;

C^к_H – определяемая нормальная концентрация кислот в водном растворе;

C^щ_H – известная нормальная концентрация раствора щелочи.

Напишите уравнение проведенной реакции в кратком молекулярно-ионном виде.

В выводах отразите, к какому типу реакций относится изучаемая реакция и почему она в данном случае необратима; что в этой реакции является аналитическим сигналом; какое название имеет метод количественного химического анализа, основанный на таких реакциях, и что в таких методах анализа называется точкой эквивалентности.