Построить кривую титрования 20 мл 0,2 н. НСООН раствором КОН той же концентрации, рассчи- тав ее точки, соответствующие прибавлению: 2; 6; 10; 18; 19,8; 19,98; 20 и 20,02

Для построения кривой титрования раствора уксусной кислоты (НСООН) раствором гидроксида калия (КОН), давайте подробно рассмотрим шаги, которые необходимо выполнить.

Шаг 1: Определение начальных данных

1. Объем уксусной кислоты (V₁): 20 мл (или 0,02 л).

2. Концентрация уксусной кислоты (C₁): 0,2 н (нормальность).

   • Мы знаем, что для монопротонной кислоты (как уксусная) нормальность равна молярности: C₁ = 0,2 М.

3. Объем титрента (КОН): предполагается, что мы будем добавлять его в определённых значениях (2, 6, 10, 18, 19,8, 19,98, 20 и 20,02 мл) до полного титрования.

Шаг 2: Расчет количества вещества

Сначала найдем количество молей уксусной кислоты (N) в 20 мл:

\[ N = C \times V = 0,2 \, \text{моль/л} \times 0,02\, \text{л} = 0,004 \, \text{моля (или 4 ммоль)} \]

Шаг 3: Подсчет точек титрования

Теперь нам нужно определить, как будет изменяться pH в зависимости от добавленного объема КОН:

1. Добавление 0 мл КОН:

   • У нас есть только уксусная кислота. pH можно определить по формуле: \[ \text{pH} = -\log \sqrt{K_a \times C} \] где \( K_a \) для уксусной кислоты ≈ \( 1,8 \times 10^{-5} \).

2. Добавление 2 мл КОН:

   • Мы добавляем 0,002 моль KОН, что недостаточно для нейтрализации уксусной кислоты. Общее количество оснований: 0,002 моль (КОН), остается 0,002 моль кислоты, pH можно рассчитать с помощью уравнений.

3. Добавление 6 мл КОН:

   • Теперь KОН: 0,006 моль, это уже больше, чем кислота, pH начнет расти.

4. Добавление 10 мл КОН:

   • 0,01 моль KОН встречается с эквивалентным количеством кислоты (0,004 моль) и образуется уксусная соль + вода.

5. Добавление 18 мл КОН:

   • KОН в избытке. Подсчитываем pH для избытка:

6. Добавление 19,8 мл КОН:

   • Поскольку добавлено 0,0198 моль (практически эквивалентно 0,02 моль), это приведет к значению pH, близкому к сильным основаниям.

7. Добавление 19,98 мл КОН:

   • Аналогично, считаем с избытком KОН.

8. Добавление 20 и 20,02 мл КОН:

   • Полное титрование, следовательно, pH будет близким к 14.

Шаг 4: Построение графика

Теперь у вас есть значения pH для разных объемов КОН. Мы можем построить график, где по оси X будет отложен объем KОН, а по оси Y - соответствующий pH.

1. Отметьте точки на графике, которые вы получили для каждого объема.
2. Соедините эти точки, чтобы получить кривую титрования.

Заключение

Таким образом, кривую титрования можно описать как S-образную (или сигмоидальную), которая будет демонстрировать резкий скачок pH в районе эквивалентного объема титранта.

Проще говоря, при добавлении KОН будет сначала медленно расти pH, затем, после достижения эквивалентной точки, резко поднимется, и после этого будет незначительно изменяться со значительным избытком титранта.