Метилоранж в растворе фосфорной кислоты

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При добавлении метилового оранжевого (метилоранжа) в раствор фосфорной кислоты ( H3PO4cap H sub 3 cap P cap O sub 4) происходит изменение окраски индикатора, обусловленное концентрацией ионов водорода и многоосновным характером кислоты. Химизм процесса и изменение цвета Метиловый оранжевый — это кислотно-основный индикатор, точка перехода которого лежит в диапазоне pH 3,1–4,4.

  • В сильнокислой среде ( pH<3,1p cap H is less than 3 comma 1) индикатор находится в протонированной форме и имеет красный цвет. В интервале pHp cap H от 3,1 до 4,4 цвет меняется на оранжевый. В слабокислой, нейтральной и щелочной средах ( pH>4,4p cap H is greater than 4 comma 4) он приобретает желтый цвет.

Фосфорная кислота является электролитом средней силы и диссоциирует ступенчато. При растворении H3PO4cap H sub 3 cap P cap O sub 4 в воде создается достаточно высокая концентрация ионов [H+]open bracket cap H raised to the positive power close bracket, чтобы среда стала кислой. Зависимость от концентрации Цвет метилоранжа в растворе фосфорной кислоты напрямую зависит от молярности раствора:

  1. Концентрированные и умеренно разбавленные растворы:
    За счет первой ступени диссоциации:
    H3PO4H++H2PO4cap H sub 3 cap P cap O sub 4 is in equilibrium with cap H raised to the positive power plus cap H sub 2 cap P cap O sub 4 raised to the negative powerЗначение pHp cap H обычно оказывается ниже 3,1. В таких условиях метилоранж окрашивает раствор в розово-красный или красный цвет. Сильно разбавленные растворы:
    Если концентрация кислоты крайне мала, значение pHp cap H может подняться выше 3,1. В этом случае раствор станет оранжевым.

Практическое значение в титровании При титровании фосфорной кислоты щелочью (например, NaOHcap N a cap O cap H) с использованием метилоранжа важно учитывать следующее:

  • Метилоранж меняет цвет с красного на желтый, когда оттитрована только первая ступень фосфорной кислоты.
  • В этот момент кислота нейтрализуется до дигидрофосфата натрия:
    H3PO4+NaOHNaH2PO4+H2Ocap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus cap N a cap O cap H right arrow cap N a cap H sub 2 cap P cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap O Точка эквивалентности по метилоранжу наступает при pH4,6p cap H is approximately equal to 4 comma 6, что близко к верхней границе перехода индикатора. Поэтому раствор в конце титрования становится отчетливо желтым.

Сводная таблица

Состояние раствора Значение pHОкраска метилоранжа
Стандартный раствор H3PO4cap H sub 3 cap P cap O sub 4 <3,1is less than 3 comma 1Красный / Розовый
Точка перехода 3,14,43 comma 1 minus 4 comma 4Оранжевый
Конец 1-й ступени титрования 4,6is approximately equal to 4 comma 6Желтый

Я могу рассчитать точное значение pH для конкретной концентрации фосфорной кислоты или подобрать другой индикатор для определения второй ступени диссоциации. Что из этого мне сделать?

Форма ответа

Ваш аватар