Кислотно-основное титрование

Кислотно-основное титрование основано на реакции взаимодействия кислоты и основания, а точнее, ионов Н+ и гидроксильной группы ОН-:               Н+ + ОН- ↔ Н2О.

В качестве титрантов используют сильные кислоты и основания. Если титрантом является кислота, метод называют ацидиметрия, если основание – алкалиметрия. В водной среде чаще всего титрантом служит соляная кислота HCl и гидроксид натрия NaOH, в неводных средах – хлорная кислота HClO4 и гидроксид тетрабутиламмония (C4H9)4NOH.

Прямым кислотно-основным титрованием определяют концентрацию кислот или оснований или содержание элементов, входящих в их состав. Обратным титрованием или косвенными методами находят содержание некоторых солей, например, солей аммония или кальция. Применяя специальные приемы, титруют смеси кислот с их солями, смеси солей и др.

В качестве индикаторов используют окрашенные слабые кислоты или основания. Изменение окраски индикатора наступает при определенном значении рН раствора.

Кислотно-основные индикаторы
 
Индикатор Кислая среда/щелочная среда ΔрН рТ
фенолфталеин бесцветный/малиновый 8,0-10,0 9,0
метилоранж красный/желтый 3,0 - 4,4 4,0
лакмус красный/синий 5,0 - 8,0 7,0
Важно правильно выбрать индикатор; точка эквивалентности должна попадать в интервал перехода окраски индикатора. Например, при титровании слабого основания сильной кислотой точка эквивалентности достигается в кислой среде. В этом случае титрование следует вести в присутствии метилоранжа, изменяющего свой цвет в диапазоне рН 3,0-4,4; фенолфталеин и лакмус дадут большую индикаторную ошибку (раствор будет перетитрован). При титровании слабой кислоты сильным основанием точка эквивалентности достигается в щелочной среде – нужно использовать фенолфталеин. При титровании сильной кислоты сильным основанием и наоборот точка эквивалентности соответствует рН 7; в качестве индикатора выбирают лакмус или фенолфталеин.

Титрование Точка эквивалентности Индикатор
сильного основания сильной кислотой или наоборот в нейтральной среде фенолфталеин или любой другой индикатор
слабого основания сильной кислотой в кислой среде метилоранж
слабой кислоты сильным основанием в щелочной среде фенолфталеин
На правильность работы индикатора влияет также его концентрация, температура, наличие примесей в анализируемой пробе.