Теоретическое обоснование. Для определения концентрации вещества A можно применять термометрическое титрование, которое основано на использовании теплоты

Для определения концентрации вещества A можно применять термометрическое титрование, которое основано на использовании теплоты, выделяющейся (или поглощающейся) при химических реакциях. Для этого подбирают вещество B (титрант), который вступает в идущую до конца реакцию с веществом A. К титруемому раствору приливают постепенно титрант. В ходе добавления титранта в результате взаимодействия веществ A и B выделяется или поглощается теплота и температура реакционной смеси меняется до тех пор, пока вещество A не прореагирует полностью. По достижении стехиометрического соотношения A и B дальнейшее приливание титранта не изменяет температуры реакционной смеси и она остаётся постоянной или плавно меняется за счёт теплообмена с окружающей средой. На кривой зависимости изменения температуры реакционной смеси от количества добавленного раствора B появляется точка перегиба, позволяющая определить стехиометрическое количество вещества B.

Термометрическое титрование применяется и тогда, когда другие методы титрования неприменимы. При удачном подборе титрующего реагента метод можно применять для титрования окрашенных, вязких веществ и систем, содержащих смолистые или твёрдые примеси. Термометрическое титрование можно применять для следующих типов реакций:

1) взаимодействие кислот и оснований:

NaOH+HCl=NaCl+H₂O; NH₄OH+HCl=NH₄Cl+H₂O.

Концентрация титруемого раствора не должна быть меньше 0,05…0,5 н (при низких концентрациях мало изменение температуры) и не превышать 1 н, так как смешение концентрированных растворов кислот и щелочей кроме теплоты нейтрализации сопровождается выделением теплоты разбавления;

2) реакции, при которых одним из конечных продуктов является практически нерастворимый осадок:

;

.

Чем меньше растворимость осадка, тем выше точность результатов титрования. Произведение растворимости вышеприведённых гидроксидов составляет:

; .

Незначительная растворимость этих осадков позволяет с достаточной точностью (±1%) определить концентрации ионов Li⁺ и Na⁺ в 0,05…0,5 н раствора;

3) реакции, при которых одним из продуктов является растворимое устойчивое комплексное соединение:

Устойчивость комплексного соединения определяется константой нестойкости:

.

В данной работе следует определить концентрацию соляной кислоты по тепловому эффекту реакции нейтрализации.