Кондуктометрическое титрование

Это один из физико–химических методов анализа, основанный на измерении электропроводности системы. Он с успехом применяется в случаях, когда между анализируемым раствором и титрантом могут протекать обменные ионные или окислительно – восстановительные реакции, в результате которых изменяется электропроводящая способность раствора. Зависимость электрической проводимости раствора от объема добавляемого титранта изображают графически. Полученный график называется кривой кондуктометрического титрования. Кривые имеют излом, соответствующий точке эквивалентности.

На рисунке 2.3 даны примеры кривых титрования кислот щелочью. В ходе титрования объем раствора не должен значительно изменяться, для чего концентрация титранта должна быть значительно выше концентрации титруемого раствора.

Рисунок 2.3 – Кривые кондуктометрического титрования сильной кислоты (а), слабой (б) и смеси сильной и слабой кислот (в) сильным основанием

Следует отметить, что подвижность ионов Н⁺ и ОН^- является аномально высокой по сравнению с другими ионами:

).

При титровании сильной кислоты щелочью (рисунок 2.3 а) сначала происходит снижение электрической проводимости раствора за счет замены подвижного иона водорода менее подвижным катионом металла (участок аb). При добавлении к системе, после точки эквивалентности, избытка щелочи электрическая проводимость растет за счет появления ионов ОН^- (свободной щелочи).

При титровании слабой кислоты (например, СН₃СООН) щелочью (NaOH) (рисунок 2.3 б) малая электропроводность кислоты растет за счет появления свободных ионов соли (сильного электролита). После точки эквивалентности в системе появляются избыточные ионы ОН^-, имеющие бóльшую подвижность, что приводит к резкому возрастанию электропроводности.

При титровании смеси кислот (рисунок 2.3 в) сначала оттитровывается сильная кислота (участок аb), а затем начинается нейтрализация слабой, малодиссоциированной кислоты. При этом образуется хорошо диссоциированная соль, что приводит к повышению (участок bс) до точки эквивалентности (с).

Дальнейшее приливание избытка щелочи приводит к более резкому возрастанию за счет ионов ОН ^- щелочи (cd).

Этим методом можно проводить титрование солей, если выпадает осадок, понижающий концентрацию ионов, обусловливающих электропроводность раствора, например, при титровании MgSO₄ раствором Ва(ОН)₂:

MgSO₄ + Ва(ОН)₂ = Mg(ОН)₂ ↓ + Ва SO₄ ↓.