curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
1/53
1
Reacii chimice in soluii apoase:reacii de neutralizare (acid-baza)
si aplicaii ale acestora.
conf.dr.ing. Anton FICAI
Universitatea POLITEHNICA din Bucuresti
Facultatea de Chimie Aplicata si Stiinta Materialelor
Catedra Stiinta si Ingineria Materialelor Oxidice si Nanomateriale
2015-2016
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
2/53
2
Tipuri de reacii chimice
Reacii de neutralizare
Reacii de oxido-reducere
Reacii de precipitare Reacii de complexare
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
3/53
3
Tipuri de reacii chimice
Reacii de neutralizare Reacii de oxido-reducere
Reacii de precipitare
Reacii de complexare
Reacii de tip acid-baza
Acid + baza => produiProdui = sare (+ H2O)
HCl + NaOH = NaCl + H2O
HCl + NH3 = NH4Cl
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
4/53
4
Tipuri de reacii chimice
Reacii de neutralizare
Reacii de oxido-reducere Reacii de precipitare
Reacii de complexare
Reacii de tip oxidant/reductor
Oxidant + reductor => produi
2CO + O2 = 2CO2
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
H2 + Cl2 = 2HCl
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
5/53
5
Tipuri de reacii chimice
Reacii de neutralizare
Reacii de oxido-reducere
Reacii de precipitare Reacii de complexare
Reacii ce duc la formareaunui precipitat
Sare + Compus => Precipitat +
Fe2+ + 2Fe3+ + HO- => Fe3O4
3Ca2+ + 2PO43- =>Ca3(PO4)2
Ca2+
+ HPO42-
=>CaHPO45Ca2++ 3PO43- + HO-=>Ca5(PO4)3OH
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
6/53
6
Tipuri de reacii chimice
Reacii de neutralizare
Reacii de oxido-reducere Reacii de precipitare
Reacii de complexare
Reacii de tip metal-ligand
Implica legturi coordinative,covalente si/sau ionice
Mm+ + xLn- =>MLx(m-nx)
Ag+ + 2NH3 => Ag(NH3)2+
Al3+ + 3HO- => Al(OH)3Al(OH)3 + HO
-exces=>[Al(OH)4]
-
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
7/53
7
Definiii
Acid/baza Lewis Acid/baza Bronsted
Acizi Orbital vacant
AlCl3; BF3
In soluie pune in libertate H3O+
HCl, H2SO4, HNO3
Baze Pereche de electroni
NH3; RNH2
In soluie pune in libertate HO-
NaOH, KOH, Ca(OH)2
Amfoteri acido-bazici Acioneaz att ca acizi cat si ca baze, funcie departenerul de reacie
NaHCO3; NaH2PO4, Na2HPO4, NaHC2O4,
pH = co-logaritmul concentraiei ionilor de hidroniu; pH=-lg[H3O+
]pOH = co-logaritmul concentraiei ionilor de hidroxil; pH=-lg[HO-]
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
8/53
8
Definiii
Caracter tare
Caracter slab
In soluie reacia de disociere este totala
In soluie, reaciade disociere este pariala,taria(gradul de disociere) fiind cuantificata de
constanta de disociere
+
2 3
2 aq
+
HCl + H O H O + Cl
NaOH H O HO + Na
NaOH Na + HO
- +
3 2 3 3
3 2 4 aq
CH COOH + H O CH COO + H O
NH H O NH + HO
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
9/53
9
Exemple
Acizi Baze
Tari Slabi Tari Slabe
HI, HCl,HNO3,
HClO4,
H2SO4,
HSbF6
HF, H3PO4,H3PO3, H2CO3,
HCN, H2C2O4,
H2S, HOCl,
HNO2, NH4+,fenoli, RCOOH
KOH,NaOH,
LiOH,
Mg(OH)2,
Ca(OH)2
NH3, RNH2,R2NH, R3N, F-
, CN-, S2-,
RCOO-,
C2O42-,
Amfoliti
acido-bazic
H2PO4-, HPO4
2-, HS-, HCO3-, HC2O4
-,
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
10/53
10
Constanta de disociere
++
d
A BAB A + B K =
[AB]
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
11/53
11
Autoprotoliza apei; constanta de
disociere a apei; scala de pH
2
+
3+
2 2 3 w(H O)
2
H O HOH O + H O H O + HO K =
H O
2
2
+
3+ 16
2 2 3 w(H O)
2
0
+
3 16 + 14
w(H O) 3 w 22
+
3
H O HOH O + H O H O + HO K = =2 10H O
In condiii standard : 25 C 298K
H O HOK = =2 10 H O HO K H O 10
H O
lg H O lg HO
+3H O HO
2 2+ 14
3
14
H O HO 10
pH pOH 14
pH pOH 7
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
12/53
12
Constanta de aciditate
+
3+
2 3 a
-
-
2 b
+ -
a b 3 w a b
H O AHA + H O H O + A K =
HA
HO HAA + H O HO + HA K =
A
K K H O HO K pK pK pH pOH 14
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
13/53
13
pH
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
14/53
14
Formule de calcul a pH-ului
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
15/53
15
Determinarea experimentala a pH-ului
Determinarea aproximativa a pH-ului
Se utilizeaz indicatori de pH
Precizia msurtorii este moderata
Puternic influenata de individ
Determinarea precisa a pH-ului
Se utilizeaz echipamente specifice;cel mai utilizat fiind electrodul cu
membrana de sticla
Precizia de msurare este de 0,01
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
16/53
16
Indicatori de pH
Indicator Virajul de culoare
De lala
Interval de
Viraj pH
Acid picric incolorgalben 0,10,8
Albastru de timol rou galben 1,22,8
2,6dinitrofenol incolorgalben 2,04,0
Galben de metil rou galben 2,94,0
Albastru de bromfenol galbenalbastru 3,04,6
Metiloranj rou galben 3,14,4
Metil purpur purpuriu-verde 4,805,40
Rou de metil rou galben 4,26,2
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
17/53
17
Indicatori de pH
Indicator Virajul de culoare
De lala
Interval de
Viraj pH
Rou Congo albastru rou 3,05,0
Albastru de brom-timol galbenalbastru 6,27,6
Rou neutral rou galben 6,88,0
Rou fenol galben rou 6,88,4
Turnesol rou albastru 5,08,0
Fenolftalein incolor roz violaceu 8,210,0
Timolftalein incolor albastru 9,410,6
Acid trinitro-benzoic Incolor portocaliu 12, 0-13,5
D t i t H l i
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
18/53
18
Determinarea exacta a pH-ului
Electrodul de pH
Electrod de sticla cu o jonciune Electrod de sticla cu jonciune dubla
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
19/53
19
Celula electrochimica
ref,1 j m ref,2
El.Ref.Ext1 proba(aH=?) membrana El.Ref.Ext2 (aH=constant)
Reprezentarea schematica a celulei electrochimice
cel H as j ref ,1 ref ,2 H
RTk 2.303 lga unde k=f , ,a (1)
F
Deoarece potentialul de jonctiune nu variaza pe parcursul determinarilor iar
potentialul de asimetrie este corectat in etapa de etalonare, ecuatia (1)devine:
cel H
cel
RTk` 2.303 lga adica
F
RT
k` 2.303 pH, functia de etalonare a electrodului de sticlaF
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
20/53
20
Etalonarea/Calibrarea electrodului de
sticla
cel cel
cel
RT F Fk` 2.303 pH pH = k`F 2.303RT 2.303RT
pH =a b
Etalonarea necesita minim 2 msurtori la pH cunoscut (standard de pH):
1. Reglaj de pantasi
2. Reglaj de asimetrie
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
21/53
21
Standarde de pH
Standard de pH Conc.
g/L
pH
15C 20C 25C 30C
Tetraoxolat de potasiu 12.61 1.67 1.68 1.68 1.68
Tartrat acid de potasiu Sol. sat. 3.56
Ftalat acid de potasiu 10.13 4.00 4.00 4.01 4.02
Fosfat diacid de potasiu +
Fosfat acid de sodiu
3.39
3.536.90 6.88 6.87 6.85
Tetraborat de sodiu,
decahidrat (Borax) 3.80 9.28 9.23 9.18 9.14
Bicarbonat de sodiu+
carbonat de sodiu
2.09
2.64 10.12 10.06 10.01 9.97
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
22/53
22
Etaloane uzuale de pH
BORAX
Tetraoxolat de potasiu
CHOH
CHOH
COOH
COO K- +
Tartrat acid de potasiu
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
23/53
23
Aplicaii Determinarea pH-ului:
Probelor biologice: snge, urina, piele, saliva,
Alimentelor (controlul calitii): apa potabila, buturi, alimente, Probelor de mediu (controlul calitii): ape, soluri Produselor farmaceutice si cosmetice: pH-ul cremelor, pastei de dini,
Volumetria de neutralizare:
Determinarea coninutului de acizi sau baze din diverse produse: Determinarea coninutului de NH3, HCl, CH3COOH, acidul
acetilsalicilic, ac citric din limonada, ac tartric din vin, etc
Determinri indirecte: azotat (prin reducere la NH3), proteine dinbrnza (prin metoda Kjedhal).
Reglarea pH-ului: (soluii tampon) Aplicaii de mediu Industria chimica
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
24/53
24
Aplicaii medicale
Variaia pH-ului de-a lungultractului digestiv
Domeniul normal al
pH-ului sngelui
In cazul pacienilor care sufer decancer, pH-ul sngelui poate
atinge pana la 5.7
Urina are pH-ul normal indomeniul 6.5-7.5
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
25/53
25
Aplicaii in medicina, industria farmaceutica,cosmetica, sntate
Specie pH mediuporcul de Guineea
porc
cal
pisica
obolancinecapra
5,5
6,3
6,3
6,4
6,57,4
8,1
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
26/53
26
Aplicaii in industriaalimentara/alimentaie
sntoasa
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
27/53
27
pH
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
28/53
28
Volumetria
Volumetria este o metod analiticde determinare CANTITATIVaunui analit (A) pe baza reacieichimice dintre analit (A) ireactiv detitrare.nanaliza volumetric,determinarea speciei de interes (A) seface pe baza legii echivaleneiconform reacieichimice:
aA + rR = Produi de reacie
Pentru a se putea aplica legea echivalenei trebuie acordat odeosebit atenie determinriiprecise a volumului de echivalen.
Cu alte cuvinte, sfritul titrrii trebuie s coincid cu punctul deechivalen. Pentru a putea determina cu precizie punctul deechivaleneste recomandat ca titrarea sse efectuezen pictur,paharul Erlenmayerncare se efectueaztitrarea fiind agitat uor,prin micricirculare.
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
29/53
29
Determinarea punctului de echivalen
Determinarea punctului de echivalense realizeazprin doumetode: Chimic/vizual(presupune utilizarea i n d i c a t o r i l o r = sunt substanecare
i schimb o anumit proprietate (culoare, turbiditate, fluorescen,etc.),n funciede valoarea unei anumite mrimivariabile (pH, e, etc.) asistemului de analizat. Aceast schimbare are loc n apropiereapunctului de echivalen)
Indicatorii chimici, pentru a putea fi utilizaila determinarea punctului deechivalen,trebuie s ndeplineasco serie de condiiiminime:
s funcioneze reversibil, cu vitez de transformare suficient de mare(condiie impus datorit gradienilor de concentraie formai peparcursul titrrii);
schimbarea proprietii s se fac ntr-un interval de pH (n cazulvolumetriei bazate pe reacii cu transfer de protoni), de pM (n cazulvolumetriei bazate pe reacii de complexare sau precipitare), de e (ncazul volumetriei bazate pe reacii redox) ct mai mic;
s fie solubiln mediul sistemului titrat (n general ap); s fie stabiln condiiile de lucru date; virajul s fie suficient de intens astfel nct s se poat lucra cu
concentraii mici de indicator. Instrumental sau fizico-chimic (presupune utilizarea unor aparate
specifice)
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
30/53
30
Clasificarea indicatorilor acido-bazici
Indicatori acido-bazici
Indicatori de
culoare
Indicatori
turbidimetrici
Indicatori de
absorbie
Indicatori de
fluorescen
Simpli Micti Universali
Unicolori Bicolori Policolori
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
31/53
31
Alegerea indicatorului optim
Pentru indicarea corecta punctului de echivalen,indicatorul ar trebui svireze chiarnmomentul atingerii punctului de echivalen. nrealitatens, majoritatea indicatorilori schimb o anumit proprietate a lornainte sau dup punctul de echivalen, punct numit punctul final altitrrii ideseori notat pT. Datoritacestei diferenede pH rezult aanumita eroare de indicator. Deoarece nmajoritatea cazurilor nu esteposibilutilizarea unui indicator care svireze la echivalen,indicatorulse va alege astfelncteroarea sfie minim.
La alegerea indicatorului optim, pentru o anumit titrare se impunecunoaterea: saltul de pH la echivalen,delimitatn funciede eroarea admis ipH-
ul punctului de echivalen(independent de indicator, depinde doar dereaciade neutralizare ce are loc) i,
mrimea domeniului de viraj i pT-ul indicatorilor (independent de
reaciade titrare, este o caracteristica indicatorului). Indicatorul va fi ales de aa natur, nctdomeniul sude viraj sfiecuprinsndomeniul de salt la echivalen,iar pT-ul indicatorului ctmaiapropiat de pH-ul punctului de echivalen (ncazul ideal chiar egal).
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
32/53
32
Alegerea indicatorului optim
Ca regul general, n cazul n care saltul la echivalen este mareposibilitatea s se gseasc un indicator care s aib saltul de virajinclus n saltul la echivalen este mare. Acest lucru se ntmpl deobiceincazul titrriloracizilor tari cu baze tari irespectiv a bazelor taricu acizi tari; excepiecazul de acizi/baze tari dar foarte diluate.
n cazul n care saltul la echivalen este mic posibilitatea s segseasc un indicator care s aib saltul de viraj inclus n saltul laechivalense reduce substanial. nacest caz se recomandutilizareaacelui indicator care cel puinunul din limitele saltului de viraj inclus nsaltul la echivalen, cellalt fiind ct mai apropiat de saltul laechivalen. Acest lucru sentmplde obiceincazul titrriloracizilori
respectiv a bazelor slabe iuneori chiari ncazul titrriiacizilor/bazelortari foarte diluate. n condiiile n care nici un indicator nu corespunde caracteristicilor
impuse n ceea ce privete domeniul de viraj raportat la saltul laechivalense poate recurge la utilizarea unor amestecuri de indicatori.
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
33/53
33
Formele caracteristice principalilor
indicatori acido-bazici funcie de pHOH
NO O
O
NO O
H3O+OH2
-
pH7
galben
+ +Paranitrofenol:
N N N
CH3
CH3
O3S
N N N
CH3
CH3
O3S
H
-+HCl
forma azoica - galben; pH>4,4
-
forma indaminica - rosie; pH
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
34/53
34
Formele caracteristice principalilor
indicatori acido-bazici funcie de pH
Fenolftaleina
O
O
OH OH
O
OH OH
OH
OH
O
OH O
O
incolor rosu
+ NaOH, -2H2O
+2H2
O, +HCl -
+H2O
-H2
O
D fi i ii
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
35/53
35
Definiii Prin punct de echivalen se nelege momentul n care analitul s-a
consumatntotalitate reacionndcu cantitatea echivalentde soluiede
titrant (frca titrantul sse acumulezensistem). Prin titrant se nelege orice soluie de concentraie exact sauaproximativcu factor de coreciedeterminat, care este utilizatpentrudeterminarea cantitativ a unui analit dintr-o soluie necunoscut prinprocedeul de titrare.
Prin titratsenelegeorice soluiecare este supusprocedeului de titrare
nvederea determinriicantitative a unui (unor) analit din soluie. Prin titrare se nelege operaia de adugare treptat a reactivului detitrare i msurareavolumului de titrant adugatpentru a atinge punctul deechivalen.
Prin factor de corecie, F, se nelegeun raport care aratde cteori osoluieeste mai diluatsau mai concentrat dect soluiade concentraie
exact ise exprimmatematic prin relaia:
F= Tr/Tt = Cr/Ct = Vt/Vr, n care
Tr, Cr, Vrreprezinttitrul, concentraia normalrespectiv volumul realT
t
, Ct
, Vt
reprezinttitrul, concentraia normalrespectiv volumul teoretic
Standardizarea soluiilor aproximative;
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
36/53
36
Standardizarea soluiilor aproximative;definiii
Prin soluie etalonsenelege soluia obinutpornind de la substaneetalonprin dizolvarea cantitativ a masei corespunztoare n balonul cotatcorespunztor. Mai mult, pentru ca soluia s poatfi consideratetalon,aceasta nu trebuie ssufere nici o transformarentimp.
Soluiileetalon, de concentraie cunoscut,sunt folositenanaliza volumetricpentru stabilirea titrului soluiilorde normalitate aproximativ.
Substanele etalon sunt acele substane care ndeplinesc, simultanurmtoarele condiii:
s aib formul chimicbine definit(inclusiv numrulde moli de apdecristalizare);
s fie stabil n condiiile de lucru i respectiv n solventul n care estedizolvat (de obicei ap distilat); s aibun echivalent ctmai mare pentru a evita erorile de cntrire; s fie suficient de pur sau prezena impuritilor s nu interfere n
determinare;
preulde obineresuficient de mic astfelnct s poatfi utilizat.
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
37/53
37
Substane etalon; Standardizareasoluiilor aproximative
Dintre substanele care ndeplinesc condiiile necesare pentru aputea fi considerate substaneetalon se pot meniona: acidul oxalicC2H2O4
.2H2O, sarea Mohr Fe(NH4)2(SO4)26H2O, dicromatul de
potasiu, bromatul de potasiu, clorura de sodiu, clorura de potasiu,sulfatul de potasiu etc.
Standardizarea unei soluiiaproximative se face prin titrare cu soluiaetalon corespunztoare sau, in lipsa acesteia cu o soluieaproximativa standardizata in prealabil
Prin standardizare se nelege determinarea factorului de corecievolumetric; factorul de corecie volumetric se face pe baza legiiechivalentei:
b b
a a a b b b a b
a a
C VC V F C V F F F
C V
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
38/53
38
Condiii necesare si suficiente pentru odeterminare cantitativa
nanaliza volumetricse folosesc numai acele reaciicarendeplinesccteva condiiiminimale:
sunt cantitative (practic completeconform stoechiometriei reaciei)i conduc la un produs de reaciestabil, cu compoziie definit ifr reaciisecundare;
decurg cu vitez mare (viteza se poate mri prin ridicareatemperaturii, adugarede catalizatori);
punctul de echivalense poate observ istabili exact; reactivul de titrare este stabilntimp.
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
39/53
39
Tipuri de metode volumetrice
Volumetrie bazat pe reacii de neutralizare (cu transfer de protoni)
Volumetrie bazat pe reacii redox
Volumetrie bazat pe reacii de precipitare
Volumetrie bazat pe reacii de complexare
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
40/53
40
Modaliti de titrare
t i tr a r e directa soluieide analizat cusoluiede concentraie cunoscut;
t i trareaindirect soluiade analizat nureacioneazcu soluia titrat,de aceease adaug nexces o alt soluie titratce reacioneazcu substanaiar excesulse retitreaz cu soluia de concentraiecunoscut;
t it r ar ea p r i n substituie soluia deanalizat nu reacioneaz cu soluia de
concentraie cunoscut, de aceea setransform ntr-o combinaie chimiccarepoate fi apoi titrat cu soluia deconcentraie cunoscut.
V l t i b t ii d t li
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
41/53
41
Volumetria bazata pe reacii de neutralizare
Reacia de titrare cea mai des ntlnit n cazul titrrilor deneutralizare poate fi scris dupcum urmeaz:
aA + bB = sare (+ H2O)
ncare A reprezintacidul iar B reprezint baz
Ca o regul general, cel puin una din speciile participante nreaciade titrare trebuie sfie acid sau baz TARE.
La rndul ei, volumetria bazat pe reacii cu transfer de protoni seclasific, funciede caracterul acido-bazic al titrantului sau a specieice urmeaza fi determinat. Astfel avem dousubclase:
ACIDIMETRIA (metod volumetric utilizat nvederea determinriiunor specii cu caracter bazic, reactivul de titrare folosit fiind un acid)
ALCALIMETRIA (metod volumetric utilizat n vedereadeterminriispeciile acide, reactivul de titrare folosit fiind o baz)
Cl ifi
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
42/53
42
Clasificare
n funcie de tria acido-bazic a speciilor care particip n reacia detitrare avem cteva cazuri distincte de curbe de titrare.
* acizii slabi i bazele slabe pot fi titrate cu baze slabe i respectiv cu acizi slabinumai n anumite condiii
ACIDIMETRIE ALCALIMETRIE
1. baze tari cu acizi tari
2. baze tari cu acizi slabi
3. baze slabe monovalente cu acizi tari
4. baze slabe polivalente cu acizi tari
5. baze slabe monovalente cu acizi
slabi*
6. amestecuri de baze cu acizi tari7. sruri cu hidroliz bazic cu acizi
1. acizi tari cu baze tari
2. acizi tari cu baze slabe
3. acizi slabi monovaleni cu baze tari4. acizi slabi polivaleni cu baze tari5. acizi slabi monovaleni cu baze
slabe*
6. amestecuri de acizi cu baze tari7. sruri cu hidroliz acid cu baze
Volumetria bazata pe reacii de neutralizare
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
43/53
43
Volumetria bazata pe reacii de neutralizaredeterminarea NaOH prin titrare cu HCl
Volumetria bazata pe reacii de neutralizare
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
44/53
44
Volumetria bazata pe reacii de neutralizaredeterminarea HCl prin titrare cu NaOH
V l t i b t ii d t li
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
45/53
45
Volumetria bazata pe reacii de neutralizareeterminarea CH3COOH prin titrare cu NaOH
Volumetria bazata pe reacii de neutralizare
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
46/53
46
Volumetria bazata pe reacii de neutralizaredeterminarea NH3prin titrare cu HCl
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
47/53
47
Influena concentraiei asupra curbei detitrare
Curba de titrare BT+AT
0
2
4
6
8
10
12
14
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
n
pH
C1=0,1M
C2=0,001M
domeniu de viraj recomandat C1
domeniu de viraj recomandat C2
Aplicaii uzuale ale volumetriei de
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
48/53
48
Aplicaii uzuale ale volumetriei deneutralizare
Determinarea concentraiei/coninutului de HCl, H2SO4, NH3, CH3COOH,acidului boric, acidului oxalic, etc
Analiza sodei caustice comerciale
Determinarea carbonatului i bicarbonatului de sodiu, n prezen
Determinarea azotailorDeterminarea fosfatuluiDeterminarea numrului de grupri hidroxilice din zaharuriDeterminarea indicelui de saponificare al grsimilor i uleiurilorDeterminarea coninutului de protein din brnz
Determinarea coninutului de acid citric din citronad sau sare de lamieDeterminarea coninutului de acid tartric din vinDeterminarea coninului de aspirin din medicamenteDeterminarea constantelor de aciditate
..
Aplicaii Reglarea pH ului; Soluii tampon
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
49/53
49
Aplicaii. Reglarea pH-ului; Soluii tampon
Reglarea pH-ului este deosebit de importanta attin cazul reaciilor
biochimice cat si in cazul reaciilorchimice clasice. Reglarea pH-ului se realizeazprin intermediul soluiilortampon.
Soluia tampon este soluia care conine dizolvata cantitiechimolare (sau apropiate) de acid slab si respectiv baza slaba
conjugata.
Puterea maxima de tamponare a unui sistem acid/baza slabaconjugata revine soluieicare are aceeai concentraiede acid sirespectiv baza; pH-ul acestei soluiifiind pH=pKa.
Sisteme tampon deosebit de precise se pot regsisi in natura. Spreexemplu, pH-ul sngelui este pstrat constant de prezena
tamponului H2CO3/HCO3-; pH-ul esutuluiosos este pstratconstantde prezenatamponului HPO42-/PO43- etc.
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
50/53
50
Aplicaii. Sisteme tampon uzuale
ComponenteDomeniu
de pH
HCl, citrat de sodiu 1 - 5
Acid citric/citrat de sodiu 2.5 - 5.6
Acid acetic acid/acetat de sodiu 3.7 - 5.6
K2HPO4/KH2PO4 5.8 - 8
Na2HPO4/NaH2PO4 6 - 7.5
Borax, hidroxid de sodiu 9.2 - 11
Pentru un control fin se
pot utiliza amestecuri desoluii tampon, spreexemplu, acid acetic/
acetat de amoniu.
Pornind de la amestecuri relativ simple (acid
citric, fosfat diacid de potasiu, acid boric si acid
dietilbarbituric) se pot obine soluiitampon pentregdomeniul de pH de la 2,6 la 12,
acid dietilbarbituric
Aplicaii: substane utilizate pentru
-
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
51/53
51
Aplicaii: substane utilizate pentruobinerea soluiilor tampon
Denumire
comerciala
pKala
25C
Domeniu de
tamponare Denumire completa
TAPS 8.43 7.79.13-{[tris(hydroxymethyl)
methyl] amino} propane
sulfonic acid
Bicine 8.35 7.69.0 N,N-bis(2-hydroxyethyl)
glycine
Tris 8.06 7.59.0 tris(hydroxymethyl)
methylamine
Tricine 8.05 7.48.8 N-tris(hydroxymethyl)
methylglycine
HEPES 7.55 6.88.24-2-hydroxyethyl-1-
piperazine
A li ii b t tili t t
http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=TAPS_(buffer)&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/wiki/Bicinehttp://en.wikipedia.org/wiki/Trishttp://en.wikipedia.org/wiki/Tricinehttp://en.wikipedia.org/wiki/HEPEShttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Tricine.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Tricine.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/HEPEShttp://en.wikipedia.org/wiki/Tricinehttp://en.wikipedia.org/wiki/Trishttp://en.wikipedia.org/wiki/Bicinehttp://en.wikipedia.org/w/index.php?title=TAPS_(buffer)&action=edit&redlink=1 -
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
52/53
52
Aplicaii: substane utilizate pentruobinerea soluiilor tampon
Denumire
comerciala
pKala
25C
Domeniu de
tamponare Denumire completa
TES 7.40 6.88.22-{[tris(hydroxymethyl)
methyl]amino}
ethanesulfonic acid
MOPS 7.20 6.57.9 3-(N-morpholino)propane
sulfonic acid
PIPES 6.76 6.17.5 piperazine-N,N-bis(2-
ethanesulfonic acid)
Cacodylate 6.27 5.07.4 dimethylarsinic acid
MES 6.15 5.56.7
2-(N-morpholino)ethane
sulfonic acid
http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=TES_(buffer)&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/wiki/MOPShttp://en.wikipedia.org/wiki/PIPEShttp://en.wikipedia.org/wiki/Cacodylatehttp://en.wikipedia.org/wiki/MES_(buffer)http://en.wikipedia.org/wiki/MES_(buffer)http://en.wikipedia.org/wiki/Cacodylatehttp://en.wikipedia.org/wiki/PIPEShttp://en.wikipedia.org/wiki/MOPShttp://en.wikipedia.org/w/index.php?title=TES_(buffer)&action=edit&redlink=1 -
7/25/2019 curs 03+4 - reactii chimice. neutralizarea si aplicatiile acesteia.pdf
53/53
53
Va multumesc pentru atentie