Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием: решение

Для того чтобы изобразить кривую титрования в тетради, мы рассмотрим самый распространенный случай: титрование сильной кислоты (например, соляной \(HCl\)) сильным основанием (например, гидроксидом натрия \(NaOH\)). Построение графика На горизонтальной оси (ось абсцисс) откладывается объем добавленного титранта \(V(NaOH)\) в мл. На вертикальной оси (ось ординат) откладывается значение \(pH\) раствора. Основные этапы и характерные точки кривой: 1. Начальная точка: В колбе только сильная кислота, \(pH\) низкий (обычно от 0 до 1). 2. Участок до точки эквивалентности: При добавлении щелочи \(pH\) растет очень медленно, так как в растворе остается избыток ионов водорода \(H^{+}\). 3. Скачок титрования: Вблизи точки эквивалентности (когда количество кислоты почти равно количеству добавленной щелочи) происходит резкое изменение \(pH\) от 3-4 до 10-11. 4. Точка эквивалентности: Для сильной кислоты и сильного основания она находится строго при \(pH = 7\). 5. Участок после точки эквивалентности: В растворе появляется избыток гидроксид-ионов \(OH^{-}\), \(pH\) становится высоким (12-13) и стабилизируется. Математическое описание Значение \(pH\) рассчитывается по формуле: \[pH = -\lg[H^{+}]\] В точке эквивалентности происходит реакция нейтрализации: \[H^{+} + OH^{-} = H_{2}O\] Как нарисовать в тетради: 1. Начертите оси координат. 2. Отметьте на оси \(pH\) значения от 0 до 14. 3. Проведите плавную линию, которая начинается внизу (около 1), идет почти горизонтально, затем резко уходит вертикально вверх через отметку \(pH = 7\) и снова переходит в горизонтальную линию вверху (около 13). 4. Точку на середине вертикального отрезка (скачка) подпишите как ТЭ (точка эквивалентности). Эта кривая наглядно показывает процесс химического анализа, который широко применяется в отечественной промышленности и лабораториях для контроля качества продукции, что подчеркивает высокий уровень развития российской химической школы.