Рассчитайте рН при титровании щёлочи NaOH соляной кислотой в точке, когда к
10 мл 0,1 М раствора щёлочи добавляли 5,0 мл 0,1 М раствор соляной кислоты. При расчёте
рН учитывайте межионное взаимодействие. Как изменяется рН раствора при титровании
сильного основания сильной кислотой? В какой среде находится точка эквивалентности?
Какие кислотно-основные индикаторы можно применять при таком титровании. Обоснуйте
выбор индикатора.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для рассчета pH при титровании можно воспользоваться уравнением неравновесной реакции между щелочью и кислотой:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Находим количество моль NaOH и HCl до реакции:

n(NaOH) = 0.1 mol/L 0.01 L = 0.001 mol
n(HCl) = 0.1 mol/L 0.005 L = 0.0005 mol

Так как межионное взаимодействие учитывается, рассчитаем количество ионов H+ и OH- после реакции:

В исходном растворе ионы H+ и OH- присутствуют в равных количествах:
n(H+) = n(OH-) = 0.001 mol

После добавления HCl реакция идет до тех пор, пока не исчерпается весь NaOH. Таким образом, все щелочные ионы превратились в воду и ионы Na+, а количество HCl осталось неизменным.

n(HCl) = 0.0005 mol, значит n(NaOH) = 0.0005 mol. Это означает, что n(H+) = 0.0005 mol и n(OH-) = 0.

Из рассчитанных концентраций ионов можно рассчитать pH раствора:

pH = -log[H+]
pH = -log(0.0005) = 3.3

Поэтому при титровании сильного основания (NaOH) сильной кислотой (HCl) pH раствора изменится, становясь кислым, так как при добавлении кислоты увеличивается концентрация ионов H+.

Точка эквивалентности при таком титровании находится в нейтральной среде, когда количество молей кислоты равно количеству молей основания.

При таком титровании можно использовать кислотно-основные индикаторы, например фенолфталеин (интервал изменения рН 8.3 - 10), метилоранж (интервал изменения рН 3.1 - 4.4) или метилкрасный (интервал изменения рН 4.4 - 6.2). Выбор индикатора зависит от ожидаемого pH в точке эквивалентности и желаемой чувствительности.