Методика определения

В колбу для титрования отмерить аликвоту раствора соляной кислоты с помощью пипетки или бюретки. Добавить мерным цилиндром 20 мл дистиллированной воды, 1 каплю метилового оранжевого индикатора и титровать раствором гидроксида натрия из бюретки до изменения окраски индикатора. Титровать не менее трех раз. Расхождение между объемами должно не превышать 0,10 мл.

Титровать можно и с фенолфталеином. В этом случае добавляют 2-3 капли раствора индикатора в колбу для титрования и титруют раствором NaOH до бледно-розовой окраски, устойчивой в течение 30 сек. Титровать нужнно по возможности быстро, перемешивать не слишком интенсивно во избежание поглощения раствором СО₂ из воздуха.

Работа 3. Определение жесткости воды

Жесткость воды зависит от присутствия в ней растворимых солей кальция и магния. Различают жесткость карбонатную (устранимую) и постоянную.

Карбонатная жесткость обусловлена присутствием в растворе гидрокарбонатов кальция и магния. Если воду прокипятить, то гидрокарбонаты разлагаются с образованием средних солей и жесткость устраняется. Например:

Са²⁺ + 2НСО₃^- = СаСО₃ ¯ + Н₂О + СО₂ ­

Постоянная жесткость обусловлена присутствием в воде других солей магния и кальция (обычно сульфатов). При кипячении ее нельзя устранить. Сумма временной и постоянной жесткости дает общую жесткость воды.

Жесткость выражается числом моль-экв растворимых солей кальция и магния, содержащихся в 1,0 л воды.

Определение карбонатной жесткости воды

Определенный объем воды титруют раствором соляной кислоты с известной концентрацией в присутствии метилового оранжевого. Происходит реакция по уравнению:

НСО₃^- + Н⁺ = Н₂СО₃

Н₂СО₃ ®Н₂О + СО₂

Пипеткой или мерной колбой емкостью 100,0 мл вносят в коническую колбу на 200-250 мл исследуемую воду, прибавляют 2-3 капли метилового оранжевого и титруют рабочим раствором НС1. Повторяют 3 раза и рассчитывают жесткость для среднего объема воды по формуле:

Ж= Н_НС1. V_НС1.1000/ V_Н2О ,

Работа 4. Определение NaOH и Na₂СO₃ при совместном присутств ии

Твердые щелочи поглощают из воздуха СО₂, превращаясь в соответствующие карбоната

NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

Вследствие этого раствор гидроксида натрия всегда содержит примесь карбоната. Для определения содержания щелочи и карбоната при совместном присутствии можно использовать два метода.

А/ Метод фиксирования двух точек эквивалентности

При титровании раствора, содержащего щелочь и карбонат с индикатором – фенолфталеин фиксируются следующие реакции:

ОН^- + Н⁺ = Н₂О и

СО₃^2- + Н⁺ = НСО₃ ^-

Если дальше продолжать титровать эту смесь с метиловым оранжевым, изменение его окраски в розовый цвет происходит после того, как весь гидрокарбонат перейдет в угольную кислоту:

НСО₃ ^- + Н⁺ = Н₂СО₃

То есть с фенолфталеином оттитровывается щелочь и половина карбоната, с метиловым оранжевым – гидрокарбонат. Рассмотренное титрование называется последовательным. Можно провести параллельное титрование: для этого берут две пробы, одну титруют с фенолфталеином, вторую – с метиловым оранжевым:

СО₃^2- + 2Н⁺ = Н₂СО₃

В этом случае с фенолфталеином оттитровывается как и в предыдущем случае титрование всей щелочи и половины карбоната, а с метиловым оранжевым - весь карбонат. Результаты позволяют вычислить содержание обоих компонентов в смеси.