Hva er ekvivalenspunktet og hva er det til?

2714
Abraham McLaughlin

De ekvivalenspunkt Det er en der to kjemiske stoffer har reagert fullstendig. I syre-base reaksjoner indikerer dette punktet når en hel syre eller base har blitt nøytralisert. Dette konseptet er det daglige brødet til titreringen eller volumetriske verdivurderinger, og bestemmes ved hjelp av enkle matematiske beregninger.

Men hva er graden? Det er en prosess der et volum av en løsning med kjent konsentrasjon, kalt titrerende, tilsettes forsiktig til en løsning med ukjent konsentrasjon for å oppnå konsentrasjonen.

Kilde: Pixabay

Bruk av en pH-indikator gjør det mulig å kjenne øyeblikket da titreringen slutter. Indikatoren tilsettes løsningen som titreres for å gjøre kvantifiseringen av konsentrasjonen som det er ønsket å vite. En syrebasisindikator er en kjemisk forbindelse hvis farge avhenger av hydrogenkonsentrasjonen eller pH i mediet..

Imidlertid indikerer fargeskiftet til indikatoren sluttpunktet på titreringen, men ikke ekvivalenspunktet. Ideelt sett bør begge punktene falle sammen; men i virkeligheten kan fargeendringen skje i løpet av noen få dråper etter at nøytraliseringen av syren eller basen er fullført..

Artikkelindeks

  • 1 Hva er ekvivalenspunktet?
    • 1.1 Sluttpunkt
  • 2 Ekvivalenspunkt for titrering av en sterk syre med en sterk base
  • 3 Svak syresterk basetitreringskurve
    • 3.1 Stadier
    • 3.2 Valg av indikator i henhold til ekvivalenspunktet
  • 4 Referanser

Hva er ekvivalenspunktet?

En løsning av en syre med ukjent konsentrasjon plassert i en kolbe kan titreres ved sakte å tilsette en natriumhydroksydoppløsning med kjent konsentrasjon ved bruk av en burette..

Valg av en indikator bør gjøres på en slik måte at den endrer farge på det punktet at samme mengde kjemiske ekvivalenter av titreringsløsningen og løsningen med ukjent konsentrasjon har reagert..

Dette er ekvivalenspunktet, mens punktet der en indikator endrer farge kalles sluttpunktet, hvor titrering slutter..

Endelig poeng

Ioniseringen eller dissosiasjonen av indikatoren er representert som følger:

HIn + HtoELLER   <=>  I-      +       H3ELLER+

Og har derfor en konstant Ka

Ka = [H3ELLER+] [I-] / [HIn]

Forholdet mellom den ikke-dissosierte indikatoren (HIN) og den dissosierte indikatoren (In-) bestemmer fargen på indikatoren.

Tilsetningen av en syre øker HIN-konsentrasjonen og produserer indikatorfarge 1. I mellomtiden favoriserer tilsetningen av en base en økning i konsentrasjonen av den dissosierte indikatoren (In-) (farge 2).

Det er ønskelig at ekvivalenspunktet samsvarer med sluttpunktet. For å gjøre dette velges en indikator med et fargeendringsintervall som inkluderer ekvivalenspunktet. I tillegg prøver den å redusere eventuelle feil som gir forskjell mellom ekvivalenspunktet og sluttpunktet.

Standardisering eller titrering av en løsning er en prosess der den nøyaktige konsentrasjonen av en løsning bestemmes. Det er metodisk en grad, men strategien som følges er en annen.

En løsning av den primære standarden plasseres i kolben, og titreringsløsningen som standardiseres, tilsettes med en buret..

Ekvivalenspunkt for titrering av en sterk syre med en sterk base

100 ml 0,1 M HC1 plasseres i kolben, og en 0,1 M NaOH-oppløsning tilsettes gradvis gjennom en burette for å bestemme pH-endringene i oppløsningen som stammer fra saltsyren.

Først før tilsetning av NaOH er pH i HC1-løsningen 1.

Den sterke basen (NaOH) tilsettes og pH øker gradvis, men det er fortsatt en sur pH, siden overflødig syre bestemmer denne pH.

Hvis du fortsetter å tilsette NaOH, kommer det en tid da ekvivalenspunktet er nådd, hvor pH er nøytral (pH = 7). Syren har reagert med basen som forbrukes, men det er ingen overflødig base ennå.

Konsentrasjonen av natriumklorid, som er et nøytralt salt (og heller ikke Na+ ei heller Cl- hydrolyse).

Hvis du fortsetter å tilsette NaOH, fortsetter pH å øke og blir mer grunnleggende enn ekvivalenspunktet, fordi konsentrasjonen av NaOH dominerer..

Ideelt sett bør fargeendringen på indikatoren skje ved pH = 7; men på grunn av den skarpe formen på titreringskurven, kan fenolftalein brukes som endres til en blekrosa farge ved en pH rundt 8.

Svak syresterk basetitreringskurve

Kilde: Quantumkinetics [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], fra Wikimedia Commons
Titreringskurven for en sterk syre med en sterk base ligner på bildet ovenfor. Den eneste forskjellen mellom begge kurver er at den første har en mye mer brå endring i pH; mens det i titreringskurven til en svak syre med en sterk base, kan det observeres at endringen er mer gradvis.

I dette tilfellet er en svak syre, slik som eddiksyre (CH3COOH) med en sterk base, natriumhydroksid (NaOH). Reaksjonen som oppstår i titreringen kan skisseres som følger:

NaOH + CH3COOH => CH3COO-Na+    +       HtoELLER

I dette tilfellet dannes acetatbufferen med en pKa = 4,74. Den bufrede regionen kan sees i den lette og nesten umerkelige endringen før pH 6.

Ekvivalenspunktet, som bildet indikerer, er rundt 8,72 og ikke 7. Hvorfor? Fordi CH3COO- er et anion som genererer OH etter hydrolyse-, som baserer pH:

CH3COO-       +       HtoELLER <=> CH3COOH + OH-

Stadier

Titrering av eddiksyre med natriumhydroksid kan deles inn i 4 trinn for analyse.

-Før du begynner å tilsette basen (NaOH), er pH i løsningen sur og avhenger av dissosiasjonen av eddiksyre.

-Når natriumhydroksyd tilsettes, dannes acetatbufferoppløsningen, men på samme måte øker dannelsen av acetatkonjugatbasen, noe som fører til en økning i pH i løsningen..

-Ekvivalenspunktet pH oppstår ved en pH på 8,72, som helt ærlig er alkalisk..

Ekvivalenspunktet har ikke en konstant verdi og varierer avhengig av forbindelsene som er involvert i titreringen..

-Når du fortsetter å tilsette NaOH, etter at du har nådd ekvivalenspunktet, øker pH på grunn av et overskudd av natriumhydroksid.

Valg av indikator i henhold til ekvivalenspunktet

Fenolftalein er nyttig for å bestemme ekvivalenspunktet i denne titreringen, fordi det har fargepunktet ved en pH rundt 8, som faller i pH-sonen til eddiksyretitrering som inkluderer punktekvivalensen (pH = 8,72).

På den annen side er metylrød ikke nyttig for å bestemme ekvivalenspunktet, siden det endrer farge i pH-området fra 4,5 til 6,4.

Referanser

  1. Wikipedia. (2018). Ekvivalenspunkt. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org
  2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. juni 2018). Definisjon av ekvivalenspunkt. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
  3. Lusi Madisha. (16. april 2018). Forskjellen mellom endepunkt og ekvivalenspunkt. " DifferenceBetween.net. Gjenopprettet fra: differencebetween.net
  4. Se J. (2018). Ekvivalenspunkt: Definisjon og beregning. Gjenopprettet fra: study.com
  5. Whitten, K. W., Davis, R. E., Peck, L. P. & Stanley, G. G. Chemistry. (2008) Åttende utgave. Cengage Learning Editors.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.