Определение кислотности методом ГамметтаСтатьи / Стандартизация измерения рН в неводных средах. Методы определения рН стандартных буферных растворов / Определение кислотности методом ГамметтаСтраница 3
Предположение Шварценбаха сводится к тому, что отношение коэффициентов / равно отношению /
Оказалось, что это далеко не так. Исследование этих функции кислотности в 0,002 н. раствора НС1 в смесях спирта с водой показало для функции Н0 иную зависимость от содержания спирта, чем для функции Н(-). Следовательно, Н(-) не передает истинной кислотности раствора. Появление заряда на молекуле осложнит в результате присоединения протона вызывает также резкое изменение энергии взаимодействия незаряженной молекулы индикатора и ее иона с растворителем. Все это говорит о том, что нельзя приравнивать изменение H0 к изменению кислотности. Задача может быть решена, если будут известны для В и ВН+, только тогда Н0 можно исправить и найти истинную величину -lg аН+(М).
Таким образом, ни Н0, ни Н(-) не оценивают правильно единую кислотность растворов.
Очень существенным недостатком метода Гамметта является также необходимость использования нескольких индикаторов при определении кислотности. Согласно теории индикаторов, заметить изменение окраски, по которой судят об изменении Н0, можно только тогда, когда будет присутствовать не меньше 10% одной формы индикатора в присутствии 90% другой; можно заметить окраску вещества ВН+, когда оно будет составлять более 10% от вещества В, и наоборот. С помощью одного индикатора можно определить изменение кислотности только в пределах 2 единиц рН и Н0.
В воде шкала рН=14; следовательно, нужно иметь семь индикатором для оценки кислотности.
Рассмотрим, насколько метод Гаммета пригоден для определения кислотности в пределах одного неводного растворителя.
Нельзя принимать, как это делает Гамметт, что в неводных растворах соотношение между константами индикаторов остается таким же, как и в воде. Как известно, растворитель оказывает дифференцирующее действие. Оно сводится к тому, что относительная сила кислот или оснований изменяется при переходе от одного растворителя к другому.
Разность в pК двух индикаторов основания В1 и В2 определится выражением:
pKA1-pKA2=-lg (2.4.10)
Введем концентрационные активности а* и коэффициенты активности тогда получим:
pKA1-pKA2=-lg (2.4.11)
Из уравнения (26) следует, что разность рK определяется не только соотношением активностей а*, но и соотношением коэффициентов активности . Нет никаких оснований утверждать, что
(2.4.12)
и, следовательно, соотношение рКА не остается неизменным.
Это обстоятельство затрудняет использование метода Гамметта и в пределах одного растворителя. Необходима экспериментальная проверка pK индикаторов в каждом растворителе.
Есть и третий недостаток метода Гамметта, заключающийся в том, что иногда окраска индикатора изменяется не в связи с изменением соотношения между разными формами индикаторов ВН+ и В, а в связи с тем, что окраска одной из форм индикатора изменяется под влиянием растворителя. Однако главный недостаток метода Гамметта состоит в том, что влияние растворителей па заряженную и незаряженную формы индикатора не одинаково, в связи с чем Н0 не передает истинной кислотности неводных растворов.
Смотрите также
Океанская биологическая пустыня стремительно растет
Океанские биологические пустыни хотя и занимают 40% поверхности нашей планеты, не очень известны. Вскоре ситуация может измениться – их площадь стремительно увеличивается.
Сахара, Гоби, Ч ...
Стронций и рубидий. Сравнительный анализ свойств
Рубидий и стронций стоят
рядом в Периодической таблице Д. И. Менделеева, а значит, имеют сходные
свойства. Однако, один является щелочным металлом, а другой щелочноземельным. И
своим вн ...