Виконання роботи

Оскільки титрування кислот основане на реакції нейтралізації, то гальванічний елемент складають із скляного електроду, який є індикатором на іони Н⁺, і хлоридно-срібного електроду порівняння.

Установка для потенціометричного титрування зображена на рис. 5.

Рис. 5. Схема установки для потенціометричного титрування:   1 – рН-метр; 2 – скляний комбінований електрод; 3 – стакан з розчином; 4 – бюретка; 5 – штатив.

рН-Метр марки рН-150М призначений для потенціометричного вимірювання величини рН, окисно-відновного потенціалу (E_h, мВ) та температури водних розчинів.

Первинним перетворювачем є скляний комбінований електрод, потенціал якого залежить від концентрації (активності) іонів водню H+ та температури розчину. Скляний комбінований електрод, зображений на рис. 6, складається з двох електродів: вимірювального скляного (чутливий елемент ― поверхня скляної кульки) та порівняння - хлоридно-срібного.     Рис. 6. Електрод скляний комбіно­ваний (ЕСК).

Вимірювання рН.Вмикають прилад рН-150М в мережу електричного струму за допомогою блока живлення і готують його до роботи згідно з інструкцією.

Титрування суміші кислот. Заповнюють бюретку стандартним розчином NaOH. Наливають в чистий стакан досліджуваний розчин суміші кислот. Опускають в нього скляний комбінований електрод і додають дистильованої води стільки, щоб електрод був занурений в розчин приблизно на 2 см. На табло рН-метра висвітлюється початкове значення рН розчину, яке записують в таблицю.

Розчин NaOH додають з бюретки в стакан, перемішують протягом 5–10 с і вимірюють значення рН.

Розчин NaOH рекомендується додавати такими порціями:

по 0,5 мл до досягнення рН = 2,5–3;

по 0,1 мл в межах рН = 3–5,5;

по 0,5 мл в межах рН = 5,5–7,5;

по 0,1 мл в межах рН = 7,5–10;

по 0,5 мл в межах рН = 10–11.

Результати титрування заносять у таблицю і обчислюють ΔрН, ΔV, ΔpH/ΔV.

Таблиця

За даними таблиці будують графіки в координатах рН – V та ΔpH/ΔV – V. За графіком знаходять об’єми NaOH (V₁ та V₂), що витрачаються на титрування досліджуваного розчину суміші кислот.

Розраховують вміст Н₃РО₄ і НСl в розчині, мг:

m(Н₃РО₄) = (V₂ – V₁) · С(NaOH) · M(Н₃РО₄),

V₂ – V₁ = V₃,

m(НСl) = (V₁ – V₃) · С(NaOH) · M(HCl),

де V₁ - об’єм NaOH, який витрачається на титрування НСl і Н₃РО₄ за І ступенем; V₂ – об’єм NaOH, який витрачається на титрування НСl і Н₃РО₄ за І і ІІ ступенем; V₃ – об’єм NaOH, який витрачається на титрування Н₃РО₄, як одноосновної кислоти; (V₁ – V₃) – об’єм NaOH, який витрачається на титрування НСl