III. Кривая титрования слабого основания сильной кислотой.

При построении кривой титрования слабого основания сильной кислотой исходят из тех же соображений, что и в случае титрования слабой кислоты щелочью. В первоначальный момент рН раствора определяется диссоциацией слабого основания. До точки эквивалентности в растворе будет присутствовать буферная смесь, состоящая из неоттитрованного слабого основания и его соли. В точке эквивалентности находится только соль слабого основания и сильной кислоты, которая подвергается гидролизу и создает кислую среду. За точкой эквивалентности рН определяется избыточным содержанием в растворе сильной кислоты.

Пример.
Построить кривую титрования 10,0 мл 0,1 М NH₄OH раствором 0,1 М HCl.

Решение:
Расчетные данные приведены в табл.5.

В первоначальный момент (кислота не добавлена) рН раствора определяется по формуле

(19)

Таблица 5.

Расчет кривой титрования 10,0 мл 0,1 М NH₄OH раствором 0,1 М HCl

№	V(HCl),мл				[H+],моль/л	pH
1.	0,00	0,10	-	-	-	11,12
2.	2,50	0,06	0,020	3,000	-	9,72
3.	5,00	0,03	0,030	1,000	-	9,24
4.	9,00	5 · 10 - 3	0,047	0,100	-	8,24
5.	9,90	5 · 10 - 4	0,050	0,010	-	7,24
6.	9,99	5 · 10 - 5	0,050	0,001	-	6,24
7.	10,00	-	0,050	-	-	5,27
8.	10,01	-	0,050	-	5 · 10- 5	4,30
9.	10,10	-	0,050	-	5 · 10- 4	3,30
10.	11,00	-	0,047	-	5 · 10- 3	2,30
11.	15,00	-	0,040	-	0,02	1,70

При добавлении 9,0 мл 0,1 М HCl концентрация неоттитрованного слабого основания и его соли рассчитывается следующим образом:

(20)

(21)

Расчет рН буферной смеси ведут по формуле

(22)

Аналогично рассчитывается рН в начале скачка на кривой титрования.

Значение рН в начале скачка на кривой титрования (добавлено 9,99 мл 0,1 М HCl) можно рассчитать с учетом следующих соображений: в растворе останется 0,1 % неоттитрованного одноосновного слабого основания и образуется 99,9 % соли:

В точке эквивалентности (добавлено 10,0 мл 0,1 М HCl)

(23)

За точкой эквивалентности в растворе находится избыток сильной кислоты, следовательно, концентрация [H⁺]-ионов определяется по формуле (9).

Например, в конце скачка титрования (V(HCl) = 10,01 мл)

Внешний вид кривой титрования изображен на рис.3.

Рис.3. Кривая титрования 10 мл 0,1 М NH₄OH раствором 0,1 М HCl

Анализ кривой титрования

При титровании слабого основания сильной кислотой скачок на кривой титрования и точка эквивалентности лежат в кислой среде. В данном случае скачок лежит в интервале от 6,24 до 4,3. ΔрН составляет ~1,9 единиц, т. е. значительно меньше скачка на кривой титрования сильного основания сильной кислотой. В качестве индикатора можно использовать метиловый оранжевый, изменяющий окраску в этой области. Применять фенолфталеин нельзя, так как его интервал перехода окраски не попадает в область скачка не кривой титрования.