- Kāds ir ekvivalences punkts?
- Pēdējais punkts
- Spēcīgas skābes ar stipru bāzi titrēšanas ekvivalences punkts
- Vāja skābju stiprās bāzes titrēšanas līkne
- Posmi
- Indikatora izvēle atbilstoši ekvivalences punktam
- Atsauces
Ekvivalences punkts ir tas, kurā divas ķimikālijas ir pilnīgi reaģēja. Skābes bāzes reakcijās šis punkts norāda, kad visa skābe vai bāze ir neitralizēta. Šī koncepcija ir ikdienas maize un sviests ar tilpuma titrēšanu vai novērtēšanu, un to nosaka ar vienkāršiem matemātiskiem aprēķiniem.
Bet kāda ir pakāpe? Tas ir process, kurā zināmas koncentrācijas šķīduma tilpumu, ko sauc par titrantu, uzmanīgi pievieno nezināmas koncentrācijas šķīdumam, lai iegūtu tā koncentrāciju.
Avots: Pixabay
PH indikatora izmantošana ļauj uzzināt brīdi, kad beidzas titrēšana. Indikatoru pievieno šķīdumam, kas tiek titrēts, lai kvantitatīvi noteiktu koncentrāciju, kuru ir vēlams zināt. Skābes bāzes indikators ir ķīmisks savienojums, kura krāsa ir atkarīga no ūdeņraža koncentrācijas vai barotnes pH.
Tomēr indikatora krāsas maiņa norāda titrēšanas beigu punktu, bet nevis ekvivalences punktu. Ideālā gadījumā abiem punktiem jāsakrīt; bet patiesībā krāsas maiņa var notikt dažu pilienu laikā pēc skābes vai bāzes neitralizācijas pabeigšanas.
Kāds ir ekvivalences punkts?
Kolbā ievietotu nezināmas koncentrācijas skābes šķīdumu var titrēt, lēnām pievienojot zināmas koncentrācijas nātrija hidroksīda šķīdumu, izmantojot bireti.
Indikators jāizvēlas tā, lai tas mainītu krāsu brīdī, kad ir reaģējis vienāds titranta šķīduma un nezināmas koncentrācijas šķīduma ķīmisko ekvivalentu daudzums.
Tas ir ekvivalences punkts, savukārt punktu, kurā indikators maina krāsu, sauc par beigu punktu, kur beidzas titrēšana.
Pēdējais punkts
Indikatora jonizācija vai disociācija tiek parādīta šādi:
HIn + H 2 O <=> In - + H 3 O +
Tāpēc tam ir nemainīga Ka
Ka = /
Attiecība starp nesadalīto indikatoru (HIn) un disociēto indikatoru (In - ) nosaka indikatora krāsu.
Skābes pievienošana palielina HIn koncentrāciju un iegūst 1. indikatora krāsu. Tikmēr bāzes pievienošana veicina disociētā indikatora (In - ) koncentrācijas palielināšanos (2. krāsa).
Vēlams, lai ekvivalences punkts sakristu ar beigu punktu. Lai to izdarītu, tiek izvēlēts indikators ar krāsas maiņas intervālu, kas ietver ekvivalences punktu. Tas arī mēģina samazināt kļūdas, kas rada atšķirību starp ekvivalences punktu un beigu punktu.
Šķīduma standartizācija vai titrēšana ir process, kurā nosaka precīzu šķīduma koncentrāciju. Tas ir metodoloģiski grāds, taču izmantotā stratēģija ir atšķirīga.
Primārā standarta šķīdumu ievieto kolbā, un standartizēto titranta šķīdumu pievieno ar biretu.
Spēcīgas skābes ar stipru bāzi titrēšanas ekvivalences punkts
Kolbā ievieto 100 ml 0,1 M HCl un caur bireti pakāpeniski pievieno 0,1 M NaOH šķīdumu, nosakot sālsskābes iegūtā šķīduma pH izmaiņas.
Sākumā pirms NaOH pievienošanas HCl šķīduma pH ir 1.
Pievieno stipru bāzi (NaOH) un pH pakāpeniski palielinās, bet tas joprojām ir skābs pH, jo skābes pārpalikums nosaka šo pH.
Ja turpina pievienot NaOH, pienāk laiks, kad tiek sasniegts ekvivalences punkts, kur pH ir neitrāls (pH = 7). Skābe ir reaģējusi ar patērēto bāzi, bet vēl nav liekas bāzes.
Dominē nātrija hlorīda koncentrācija, kas ir neitrāls sāls (ne Na +, ne Cl - netiek hidrolizēti).
Ja turpina pievienot NaOH, dominējošās NaOH koncentrācijas dēļ pH turpina paaugstināties, kļūstot bāziskāks par ekvivalences punktu.
Ideālā gadījumā indikatora krāsai jāmainās, ja pH = 7; bet titrēšanas līknes asās formas dēļ var izmantot fenolftaleīnu, kas mainās uz gaiši rozā krāsu pie pH ap 8.
Vāja skābju stiprās bāzes titrēšanas līkne
Avots: Quantumkinetics, no Wikimedia Commons Spēcīgas skābes ar stipru bāzi titrēšanas līkne ir līdzīga iepriekš parādītajam attēlam. Vienīgā atšķirība starp abām līknēm ir tā, ka pirmajā ir daudz pēkšņākas pH izmaiņas; kamēr vājās skābes ar stipru bāzi titrēšanas līknē var novērot, ka izmaiņas notiek pakāpeniskāk.
Šajā gadījumā vāju skābi, piemēram, etiķskābi (CH 3 COOH), titrē ar stipru bāzi, nātrija hidroksīdu (NaOH). Titrēšanā notiekošo reakciju var izklāstīt šādi:
NaOH + CH 3 COOH => CH 3 COO - Na + + H 2 O
Šajā gadījumā veidojas acetāta buferšķīdums ar pKa = 4,74. Buferētais reģions ir redzams nelielās un gandrīz nemanāmās izmaiņās pirms pH 6.
Ekvivalences punkts, kā norāda attēls, ir ap 8,72, nevis 7. Kāpēc? Tā kā CH 3 COO - ir anjons, kas pēc hidrolīzes rada OH - , kas pH nosaka:
CH 3 COO - + H 2 O <=> CH 3 COOH + OH -
Posmi
Etiķskābes titrēšanu ar nātrija hidroksīdu analīzei var sadalīt 4 posmos.
-Pirms bāzes pievienošanas (NaOH) pievienošanas, šķīduma pH ir skābs un atkarīgs no etiķskābes disociācijas.
-Pievienojot nātrija hidroksīdu, veidojas acetāta buferšķīdums, bet tādā pašā veidā palielinās acetāta konjugētās bāzes veidošanās, kas palielina šķīduma pH.
-Ekvivalences punkta pH notiek, ja pH ir 8,72, kas ir atklāti sārmains.
Ekvivalences punktam nav pastāvīgas vērtības, un tas mainās atkarībā no savienojumiem, kas iesaistīti titrēšanā.
-Turpinot pievienot NaOH, pēc ekvivalences punkta sasniegšanas pH palielinās nātrija hidroksīda pārpalikuma dēļ.
Indikatora izvēle atbilstoši ekvivalences punktam
Fenolftaleīns ir noderīgs, lai noteiktu ekvivalences punktu šajā titrēšanā, jo tā krāsas pagrieziena punkts pie pH ir ap 8, kas ietilpst etiķskābes titrēšanas pH zonā, kas ietver punktu. ekvivalence (pH = 8,72).
No otras puses, metilsarkans nav noderīgs ekvivalences punkta noteikšanai, jo tas maina krāsu pH diapazonā no 4,5 līdz 6,4.
Atsauces
- Wikipedia. (2018). Līdzvērtības punkts. Atgūts no: es.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 22. jūnijs). Ekvivalences punkta definīcija. Atgūts no: domaco.com
- Lusi Madisha. (2018. gada 16. aprīlis). Atšķirība starp parametru un ekvivalences punktu. » StarpībaBetween.net. Atgūts no: atšķirība starp.net
- Paskaties J. (2018). Ekvivalences punkts: definīcija un aprēķins. Atgūts no: study.com
- Whitten, KW, Davis, RE, Peck, LP & Stanley, GG Chemistry. (2008), astotais izdevums. Cengage mācību redaktori.