Kāds ir līdzvērtības punkts un kāds tas ir?



The ekvivalences punktu ir tāda, kurā divas ķīmiskās vielas ir pilnībā reaģējušas. Skābes-bāzes reakcijās šis punkts norāda, kad visa skābe vai bāze ir neitralizēta. Šī koncepcija ir titrēšanas vai tilpuma novērtējumu ikdienas maize, un to nosaka ar vienkāršiem matemātiskiem aprēķiniem.

Bet kas ir grāds? Tas ir process, kurā uzmanīgi pievieno zināmā koncentrācijā esoša šķīduma, ko sauc par titrantu, daudzumu nezināmas koncentrācijas šķīdumā, lai iegūtu tā koncentrāciju..

PH indikatora izmantošana ļauj uzzināt brīdi, kurā beidzas titrēšana. Rādītājs tiek pievienots risinājumam, kas tiek titrēts, lai noteiktu koncentrāciju, kuru vēlaties zināt. Skābes bāzes indikators ir ķīmisks savienojums, kura krāsa ir atkarīga no ūdeņraža koncentrācijas vai barotnes pH.

Tomēr indikatora krāsu maiņa norāda uz titrēšanas beigu punktu, bet ne līdzvērtības punktu. Ideālā gadījumā abiem punktiem jāatbilst; bet patiesībā krāsu maiņa var notikt pēc dažiem pilieniem pēc skābes neitralizācijas vai bāzes pabeigšanas.

Indekss

  • 1 Kāds ir līdzvērtības punkts??
    • 1.1 Beigu punkts
  • 2 Stipras skābes ar spēcīgu bāzi titrēšanas punkts
  • 3 Vāja skābes titrēšanas līkne - spēcīga bāze
    • 3.1 posmi
    • 3.2. Indikatora izvēle saskaņā ar līdzvērtības punktu
  • 4 Atsauces

Kas ir līdzvērtības punkts?

Skābes ievietotu nezināmas koncentrācijas skābes šķīdumu var titrēt, lēni pievienojot zināmu koncentrāciju saturošu nātrija hidroksīda šķīdumu, izmantojot bireti..

Indikatora izvēle jāveic tā, lai tā mainītu krāsu tajā brīdī, kad ir reaģējis tāds pats ķīmiskā ekvivalenta daudzums titranta šķīduma un nezināmas koncentrācijas šķīduma..

Tas ir līdzvērtības punkts, bet punkts, kurā indikators maina krāsu, tiek saukts par beigu punktu, kur beidzas titrēšana.

Beigu punkts

Indikatora jonizācija vai disociācija ir attēlota šādi:

HIn + H2O   <=>  In-      +       H3O+

Un tāpēc tam ir konstanta Ka

Ka = [H3O+] [In-] / [HIn]

Attiecība starp nediferencēto rādītāju (HIn) un nošķirto rādītāju (In-) nosaka indikatora krāsu.

Skābes pievienošana palielina HIn koncentrāciju un rada 1. indikatoru. Tikmēr bāzes pievienošana veicina disociētā rādītāja koncentrācijas palielināšanos (In-) (2. krāsa).

Vēlams, lai līdzvērtības punkts sakristu ar beigu punktu. Lai to izdarītu, tiek izvēlēts indikators ar krāsu maiņas intervālu, kas ietver ekvivalences punktu. Turklāt tas ir par kļūdu samazināšanu, kas rada atšķirību starp līdzvērtības punktu un beigu punktu.

Šķīduma standartizācija vai novērtēšana ir process, kurā nosaka precīzu šķīduma koncentrāciju. Tā ir metodoloģiska pakāpe, bet ievērotā stratēģija ir atšķirīga.

Sākotnējā standarta šķīdums tiek ievietots kolbā un standartizētais titrēšanas šķīdums tiek pievienots ar bireti..

Spēcīgas skābes ar spēcīgu bāzi titrēšanas punkts

Kolbā ievieto 100 ml 0,1 M HCl un pakāpeniski pievieno 0,1 M NaOH šķīdumu, izmantojot bureti, nosakot sālsskābes izcelsmes šķīduma pH izmaiņas.

Sākotnēji pirms NaOH pievienošanas HCl šķīduma pH ir 1.

Pievieno spēcīgo bāzi (NaOH) un pH pakāpeniski palielinās, bet tas joprojām ir skābs pH, jo skābes pārpalikums nosaka šo pH..

Ja turpināsiet pievienot NaOH, rodas laiks, kad tiek sasniegts ekvivalences punkts, kur pH ir neitrāls (pH = 7). Skābe ir reaģējusi ar patērēto bāzi, bet vēl nav pamata bāzes.

Pārsvarā nātrija hlorīda koncentrācija, kas ir neitrāls sāls (ne Na+ ne Cl- hidrolizēt).

Ja NaOH turpina pievienot, pH turpina pieaugt, kļūstot par pamata ekvivalentu, jo dominē NaOH koncentrācija.

Ideālā gadījumā indikatora krāsu maiņai jānotiek pie pH = 7; bet titrēšanas līknes pēkšņas formas dēļ var izmantot fenolftaleīnu, kura pH ir ap 8%..

Vāja skābes titrēšanas līkne - stipra bāze

Spēcīgas skābes ar spēcīgu bāzi titrēšanas līkne ir līdzīga iepriekš attēlā redzamajai. Vienīgā atšķirība starp abām līknēm ir tā, ka pirmajai ir daudz straujāka pH izmaiņas; tā kā vāja skābes ar spēcīgu bāzi titrēšanas līknē var konstatēt, ka izmaiņas ir pakāpeniskākas.

Šajā gadījumā titrē vāju skābi, piemēram, etiķskābi (CH3COOH) ar stipru bāzi, nātrija hidroksīdu (NaOH). Reakciju, kas notiek titrēšanā, var shematizēt šādi:

NaOH + CH3COOH => CH3COO-Na+    +       H2O

Šajā gadījumā acetāta buferšķīdums veidojas ar pKa = 4.74. Mīkstais reģions var būt neliels un gandrīz nemanāms izmaiņas pirms pH 6.

Līdzvērtības punkts, kā norādīts attēlā, ir aptuveni 8,72 un nevis 7. Kāpēc? Tā kā CH3COO- ir anions, kas pēc hidrolīzes rada OH-, kas pH izlīdzina:

CH3COO-       +       H2O <=> CH3COOH + OH-

Posmi

Etiķskābes titrēšanu ar nātrija hidroksīdu var iedalīt 4 posmos analīzei.

-Pirms bāzes pievienošanas (NaOH) šķīduma pH ir skābe un atkarīgs no etiķskābes disociācijas.

-Pievienojot nātrija hidroksīdu, tiek veidots acetāta buferis, bet tāpat palielinās konjugāta acetāta bāzes veidošanās, kas palielina šķīduma pH līmeni..

-Ekvivalences punkta pH parādās pie pH 8,72, kas ir atklāti sārmains.

Ekvivalences punktam nav nemainīgas vērtības un mainās atkarībā no titrēšanas procesā iesaistītajiem savienojumiem.

-Turpinot pievienot NaOH, pēc tam, kad sasniegts ekvivalences punkts, pH palielinās nātrija hidroksīda pārpalikuma dēļ.

Indikatora izvēle saskaņā ar līdzvērtības punktu

Fenolftaleīns ir noderīgs ekvivalences punkta noteikšanai šajā titrēšanā, jo tā krāsa mainās pie pH ap 8, kas iekrīt pH zonā ar etiķskābes titrēšanu, kas ietver punktu. līdzvērtība (pH = 8,72).

No otras puses, metilsarkans nav noderīgs līdzvērtības punkta noteikšanai, jo tas maina krāsu pH diapazonā no 4,5 līdz 6,4.

Atsauces

  1. Vikipēdija. (2018). Līdzvērtības punkts. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
  2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 22. jūnijs). Līdzvērtības punkta definīcija. Saturs iegūts no: thinkco.com
  3. Lusi Madisha. (2018. gada 16. aprīlis). Starpība starp beigu punktu un līdzvērtības punktu. "DifferenceBetween.net. Saturs iegūts no: differentbetween.net
  4. Look J. (2018). Līdzvērtības punkts: definīcija un aprēķins. Saturs iegūts no: study.com
  5. Whitten, K. W., Davis, R.E., Peck, L. P. un Stanley, G. G. Chemistry. (2008) Astotais izdevums. Cengage mācīšanās redaktori.