Титриметрические методы анализа

2.5.2. Титрование слабого основания сильной кислотой

NH₃H₂O + HCl = H₂O + NH₄Cl
Примем объем раствора основания V₀(А) = 100 мл, концентрацию основания С₀(А) = 0,1 М, концентрацию титранта – кислоты С_т = 0,1 М, объем титранта V_т – переменная величина.
Самостоятельно вывести формулы для расчета рН и построить кривую титрования.

1. 
   Исходный раствор NH₃H₂O: pH = pK_w – рK_осн. + lgC₀(A).
   
2. 
   До точки эквивалентности: pH = pK_w – рK_осн. –
   

или рН = рK_w – рK_осн. + lg .
При х = 50 % значение рН = рK_w – pK_осн. (область буферного действия).

3. 
   В точке эквивалентности: в растворе соль слабого основания и сильной кислоты, которая подвергается гидролизу, pH_ТЭ  7.
   

рН = (pK_w – pK_осн. – lgC_{0 (осн.)}).

4. 
   После точки эквивалентности: [H⁺] = = C₀(А) , где х100%.
   

pH = –lgC₀(А) – lg , где х = х – 100.

2.5.3. Особенности титрования слабых протолитов

1. Исходная величина концентрации ионов водорода в растворе слабой кислоты меньше, чем в растворе сильной кислоты той же концентрации, и тем меньше, чем меньше константа ионизации кислоты (соответственно, чем больше рK). Концентрация слабой кислоты (основания) в исходном растворе меньше влияет на величину рН, чем концентрация сильной кислоты (основания).
Значение рН раствора слабой кислоты выше, а рН раствора слабого основания ниже, чем значения рН сильных кислот и оснований той же концентрации.
2. До точки эквивалентности кривая титрования слабого протолита изменяется сильнее, чем в случае титрования сильного протолита.
3. При степени оттитрованности исходной кислоты (основания), равной 50 %, наблюдается область буферного действия – независимость концентрации водородных ионов от степени разбавления раствора:
pH = pK_кисл. или рН = рK_w – pK_осн..
4. Точка эквивалентности не совпадает с точкой нейтральности. Для солей слабых кислот рН_ТЭ  7 и тем больше, чем меньше K_кисл. (больше рK). Для солей слабых оснований рН_ТЭ  7 и тем ниже, чем меньше K_осн. (больше рK).
5. Скачок титрования (рН) тем меньше, чем меньше константа ионизации протолита и его исходная концентрация:

Если x = 1 % , то рН = 14 – 4 – рK + lgC_{0 (кисл.)} = 10 – рК + lgC_{0 (кисл.)}
Если x = 0,1 % , то рН = 14 – 6 – рK + lgC_{0 (кисл.)} = 8 – рК + lgC_{0 (кисл.)}

Титровать слабые протолиты с погрешностью не выше 1 % возможно только при условии, что они характеризуются константами ионизации

К  10^-7–10^-8. Например, если C_{0 (кисл.)} = 0,1 М, x = 1 %, минимальная величина скачка титрования pH = 2, тогда максимальное значение рK_кисл. = 7, т.е.
K_кисл. = 10^-7.