Je zřejmé, že látkové koncentrace můžeme vyjadřovat v jednotkách mol/l nebo mmol.l -1a také rozměr objemu lze volit libovolně (ml, dm 3 , m 3 ) avšak v dané rovnici shodně, tedy vestejných jednotkách.Výše uvedených poznatků lze využít ke stanovení koncentrace kyseliny nebo zásady vevodném roztoku. Při stanovení koncentrace hydroxidu přidáváme z byrety k jehoodměřenému objemovému množství (V zás ) odměrný roztok kyseliny chlorovodíkové (roztok oznámé koncentraci c(HCl)) až dosáhneme ekvivalentního bodu, při němž je látkové množstvípřidaných H + shodné s látkovým množstvím OH - v analyzovaném roztoku. Stanovenéobjemové množství přidané kyseliny V kys použijeme k výpočtu neznámé koncentrace c(OH - )z rovnice [2.7].Ekvivalentní bod lze stanovit z inflexního bodu neutralizační křivky, ale mnohemjednodušeji použitím acidobazického indikátoru. Acidobazický indikátor je organickásloučenina, která při změně hodnoty pH roztoku mění svoje zbarvení.K acidobazickým indikátorům patří fenolftalein, který je při pH > 8,3 zbarven fialově,při pH pod 8,3 je bezbarvý. Jiným acidobazickým indikátorem je methyloranž, která měnísvoje zbarvení při pH 4,5. Nad touto hodnotou je zbarvena žlutě, pod ní cibulově červeně. Přititraci silných kyseliny silnými zásadami a naopak lze vzhledem ke spádu neutralizační křivky(viz obr.1) použít libovolný z výše uvedených indikátorů.Analogicky se postupuje při stanovení koncentrace neznámé kyseliny. K odměřenémumnožství této kyseliny (V kys ) se přidává odměrný roztok NaOH (o známé koncentracic(NaOH) = c(OH - )) až k ekvivalentnímu bodu, opět s použitím acidobazického indikátoru.Stanovené objemové množství přidaného hydroxidu V zás použijeme k výpočtu neznámékoncentrace c(H + ) z rovnice [2.7].Látkové množství HCl v mmol, přidané k 1 dm 3 vodného roztoku, potřebné k dosaženíurčitého pH se nazývá kyselinová neutralizační kapacita a označuje se KNK pH . Podobnělátkové množství NaOH v mmol, přidané k 1 dm 3 vodného roztoku, potřebné k dosaženíurčitého pH se nazývá zásadová neutralizační kapacita a označuje se ZNK pH . Za index pH sepíše hodnota pH, k níž je přídavek kyseliny resp. hydroxidu proveden. Obvykle to býváhodnota 4,5 nebo 8,3 podle barevné změny indikátoru.Úkol 2.3. Změřte pH a stanovte ZNK 8,3 kyselé vodyProvedení:a) pH se změří pomocí pH metru..b) Stanovení ZNK 8,3 . Ke 100 ml kyselé vody se přidá pár kapek roztoku fenolftaleinu a titrujese odměrným roztokem c(NaOH) = 0,1 mol.l -1 do trvale fialovéhozbarvení. Spotřeba odběrného roztoku = a ml.Výpočet : ZNK 8,3 (mmol.l -1 ) = c(H + ) = 10.a.c(NaOH) [2.7]je-li c(NaOH) přesně = 0,1 mol/l ⇒ ZNK 8,3 (mmol.l -1 ) = a [2.8]10
Úkol 2.4. Stanovte koncentraci roztoku NaOHStanovení. Ke 2,0 ml roztoku NaOH se přidá cca 20 ml destilované vody, pár kapek roztokufenolftaleinu a titruje se odměrným roztokem c(HCl) = 0,1 mol.l -1 do trvaléhoodbarvení roztoku. Spotřeba odběrného roztoku = b ml.Výpočet : c(NaOH) = 500.b.c(HCl) (mmol.l -1 ) [2.9]je-li c(HCl) přesně = 0,1 mol.l -1 ⇒ c(NaOH) = 50.b (mmol.l -1 ) [2.10]Úkol 2.5. Proveďte neutralizaci kyselé vody roztokem NaOHMnožství kyselé vody je 400 ml. Vychází se z roztoků použitých výše, v nichž bylastanovena koncentrace c(H + ) a c(NaOH) podle rovnic [2.7] resp. [2.8] a [2.9] resp. [2.10].a) Provede se výpočet potřebného objemového množství roztoku NaOH (V NaOH v ml):400.ZNK8, 3V NaOH=c(NaOH )b) K odměřenému množství kyselé vody (400ml) se v kádince přidá vypočtené množstvíroztoku NaOH. Roztoky se promísí.c) O dokonalosti provedené neutralizace se v neutralizovaném roztoku přesvědčte:1) Změřením hodnoty pH pomocí pH metru.2) Stanovením KNK 8,3 resp. ZNK 8,3 : Ke 100 ml neutralizovaného roztoku se přidáněkolika kapek fenolftaleinu. Je-li roztok fialový (pH > 8,3), titruje se odměrnýmroztokem c(HCl) = 0,1 mol/l do odbarvení (spotřeba x ml). Je-li roztok bezbarvý(pH < 8,3), titruje se odměrným roztokem c(NaOH) = 0,1 mol/l do trvaléhofialového zbarvení (spotřeba y ml).Úkol 2.6. Vypočtěte potřebná množství kyseliny resp. hydroxidu pro neutralizaci kyselýchresp. zásaditých vod1) Kolik kg NaOH je třeba k neutralizaci 50 litrů 6 % kyseliny chlorovodíkové ?M r (HCl) = 36,46 M r (NaOH) = 40,0 ρ HCl = 1,0279 g.cm -3 (3,38 kg NaOH)2) Kolik kg HCl bude třeba k neutralizaci 200 m 3 suspenze s obsahem 2,5 kg Ca(OH) 2 v 1m 3 ? Kolik litrů 34 % HCl bude k této neutralizaci třeba ?M r (HCl) = 36,46 M r (Ca(OH) 2 ) = 74,09 ρ Ca(OH)2 = 1,00 ρ HCl = 1,17 g.cm -3(492,1 kg HCl) (1237 litrů 34% HCl).3) Kolik kg NaOH bude třeba k neutralizaci 200 litrů12 % H 2 SO 4 ?M r (NaOH)= 40,0 M r (H 2 SO 4 )= 98,07 ρ H2SO4 = 1,08 g.cm -3 (21,14 kg NaOH)11