Hva er ekvivalenspunktet og hva er det for?

den ekvivalenspunkt er en der to kjemikalier har reagert fullstendig. I syrebasereaksjoner indikerer dette punktet når en hel syre eller base er nøytralisert. Dette konseptet er det daglige brødet av titreringer eller volumetriske evalueringer, og bestemmes av enkle matematiske beregninger.

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

Bruken av en pH-indikator gjør det mulig å vite øyeblikket hvor titreringen slutter. Indikatoren blir lagt til løsningen som blir titrert for å gjøre kvantifiseringen av konsentrasjonen du vil vite. En syre-baseindikator er en kjemisk forbindelse hvis farge avhenger av konsentrasjonen av hydrogen eller pH i mediet.

Imidlertid peker fargeskiftet på indikatoren til slutpunktet for titreringen, men ikke ekvivalenspunktet. Ideelt sett må begge poengene matche; men i virkeligheten kan fargeskiftet oppstå noen få dråper etter nøytralisering av syren eller basen er fullført.

index

• 1 Hva er ekvivalenspunktet??
  • 1.1 Sluttpunkt
• 2 Ekvivalenspunkt for titrering av en sterk syre med sterk base
• 3 Svak syttitreringskurve - sterk base
  • 3.1 trinn
  • 3.2 Valg av indikator i henhold til ekvivalenspunktet
• 4 referanser

Hva er ekvivalenspunktet?

En oppløsning av en syre med ukjent konsentrasjon plassert i en kolbe kan titreres ved langsom tilsetning av en natriumhydroksydoppløsning med kjent konsentrasjon ved bruk av en burette..

Valget av en indikator skal gjøres på en slik måte at den endrer farge ved det tidspunkt at samme mengde kjemiske ekvivalenter av titrantløsningen og løsningen av ukjent konsentrasjon har reagert.

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

Sluttpunkt

Ioniseringen eller dissosiasjonen av indikatoren er representert som følger:

HIn + H₂O   <=>  i^-      +       H₃O⁺

Og har derfor en konstant Ka

Ka = [H₃O⁺] [In^-] / [HIn]

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

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

Det er ønskelig at ekvivalenspunktet sammenfaller med sluttpunktet. For å gjøre dette, er en indikator med et fargeendringsintervall som inneholder ekvivalenspunktet valgt. I tillegg handler det om å redusere enhver feil som gir en forskjell mellom ekvivalenspunktet og sluttpunktet.

Standardiseringen eller evalueringen av en løsning er en prosess der den nøyaktige konsentrasjonen av en løsning bestemmes. Det er metodologisk en grad, men den fulgte strategien er forskjellig.

En oppløsning av primærstandarden plasseres i kolben, og titreringsløsningen som blir standardisert tilsettes med en burette..

Likestillingspunkt for titrering av en sterk syre med sterk base

100 ml 0,1 M HC1 plasseres i kolben, og en 0,1 M NaOH-løsning tilsettes gradvis ved hjelp av en burette, hvorved pH-endringene av løsningen som oppstår saltsyre, bestemmes.

Først etter tilsetning av NaOH er pH i HC1-oppløsningen 1.

Den sterke base (NaOH) tilsettes og pH økes gradvis, men det er fortsatt en sur pH, da overskuddssyren bestemmer denne pH-verdien.

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

Overveiende konsentrasjonen av natriumklorid, som er et nøytralt salt (heller ikke Na⁺ heller ikke Cl^- hydrolyserer).

Hvis NaOH fortsetter å bli tilsatt, fortsetter pH å øke, blir mer grunnleggende enn ekvivalenspunktet, fordi NaOH-konsentrasjonen dominerer.

Ideelt sett bør fargeskiftet av indikatoren oppstå ved en pH = 7; men på grunn av titreringskurvens abrupte form kan fenolftalein brukes som endrer seg til en blek rosa farge ved en pH rundt 8.

Svak sytitreringskurve - sterk base

Titreringskurven for en sterk syre med en sterk base er lik den i bildet ovenfor. Den eneste forskjellen mellom de to kurver er at den første har en mye mer abrupt pH-endring; mens i titreringskurven til en svak syre med en sterk base, kan det observeres at forandringen er mer gradvis.

I dette tilfellet titreres en svak syre, slik som eddiksyre (CH₃COOH) med en sterk base, natriumhydroksyd (NaOH). Reaksjonen som oppstår ved titrering kan skematiseres på følgende måte:

NaOH + CH₃COOH => CH₃COO^-na⁺    +       H₂O

I dette tilfellet dannes acetatbufferoppløsningen med en pKa = 4,74. Den polstrede regionen kan ses i den svake og nesten umerkelige forandringen før pH 6.

Likestillingspunktet, som angitt av bildet, er rundt 8,72 og ikke 7. Hvorfor? Fordi CH₃COO^- er en anion som etter hydrolyse genererer OH^-, som baserer pH:

CH₃COO^-       +       H₂O <=> CH₃COOH + OH^-

stadier

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

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

-Når natriumhydroksydet tilsettes, blir acetatbufferen dannet, men på samme måte øker dannelsen av konjugatacetatbasen, noe som medfører en økning i pH i oppløsningen.

-PH-verdien til ekvivalenspunktet opptrer ved en pH på 8,72, som er oppriktig alkalisk.

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

-Ved å fortsette å tilsette NaOH, etter å ha nådd ekvivalenspunktet, øker pH på grunn av et overskudd av natriumhydroksyd.

Valg av indikator i henhold til ekvivalenspunktet

Fenolftalein er nyttig ved bestemmelse av ekvivalenspunktet i denne titrering, fordi det har sitt poeng med fargeendring ved en pH rundt 8 som faller i pH-sonen av eddiksyre titrering som inkluderer punktet av ekvivalens (pH = 8,72).

På den annen side er metylrød ikke nyttig ved bestemmelse av ekvivalenspunktet, siden det endrer farge i pH-området på 4,5 til 6,4.

referanser

1. Wikipedia. (2018). Likestillingspunkt. Hentet fra: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. juni 2018). Equivalence Point Definition. Hentet fra: thoughtco.com
3. Lusi Madisha. (16. april 2018). Forskjellen mellom endepunkt og ekvivalenspunkt. "DifferenceBetween.net. Hentet fra: differencebetween.net
4. Se J. (2018). Likestillingspunkt: Definisjon og beregning. Hentet fra: study.com
5. Whitten, K. W., Davis, R. E., Peck, L. P. og Stanley, G. G. Chemistry. (2008) åttende utgave. Cengage Learning Editor.