Hvad er ækvivalenspunktet og hvad er det for?

den ækvivalens punkt er en, hvor to kemikalier har reageret fuldstændigt. I syrebasereaktioner angiver dette punkt, når en hel syre eller base er neutraliseret. Dette begreb er titrationens daglige brød eller volumetriske evalueringer og bestemmes af simple matematiske beregninger.

Men hvad er graden? Det er en proces, hvor der omhyggeligt tilsættes et volumen af ​​en opløsning af kendt koncentration, kaldet titrant, til en opløsning af ukendt koncentration for at opnå dens koncentration.

Anvendelsen af ​​en pH-indikator gør det muligt at kende det øjeblik, hvor titreringen slutter. Indikatoren sættes til den løsning, der titreres for at gøre kvantificeringen af ​​den koncentration, som du vil vide. En syre-baseindikator er en kemisk forbindelse, hvis farve afhænger af koncentrationen af ​​hydrogen eller pH i mediet.

Indikatorens farveforskydning peger imidlertid til titreringens slutpunkt, men ikke ækvivalenspunktet. Ideelt set må begge punkter matche; men i virkeligheden kan farveændringen forekomme et par dråber efter neutralisering af syren eller basen er afsluttet.

indeks

• 1 Hvad er ækvivalenspunktet??
  • 1.1 Slutpunkt
• 2 ækvivalenspunkt for titrering af en stærk syre med en stærk base
• 3 Svag syretitreringskurve - stærk base
  • 3.1 trin
  • 3.2 Valg af indikator i overensstemmelse med ækvivalenspunktet
• 4 referencer

Hvad er ækvivalenspunktet?

En opløsning af en syre med ukendt koncentration anbragt i en kolbe kan titreres ved langsomt at tilsætte en natriumhydroxidopløsning med kendt koncentration under anvendelse af en burette..

Valget af en indikator skal udføres på en sådan måde, at det ændrer farven på det punkt, at den samme mængde kemiske ækvivalenter af titrantopløsningen og opløsningen af ​​ukendt koncentration har reageret.

Dette er ækvivalenspunktet, mens det punkt, hvor en indikator ændrer farve, kaldes slutpunktet, hvor titreringen slutter.

Slutpunkt

Ioniseringen eller dissociationen af ​​indikatoren er repræsenteret som følger:

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

Og har derfor en konstant Ka

Ka = [H₃O⁺] [In^-] / [HIn]

Forholdet mellem den ikke-dissocierede indikator (HIN) og dissociated indikatoren (In^-) bestemmer farven på indikatoren.

Tilsætningen af ​​en syre øger koncentrationen af ​​HIN og producerer farve 1 af indikatoren. I mellemtiden favoriserer tilsætningen af ​​en base en stigning i koncentrationen af ​​den dissocierede indikator (In^-) (farve 2).

Det er ønskeligt, at ækvivalenspunktet falder sammen med slutpunktet. For at gøre dette, vælges en indikator med et farveændringsinterval, der indeholder ækvivalenspunktet. Desuden handler det om at reducere enhver fejl, der skaber en forskel mellem ækvivalenspunktet og slutpunktet.

Standardiseringen eller evalueringen af ​​en opløsning er en proces, hvor den nøjagtige koncentration af en opløsning bestemmes. Det er metodologisk en grad, men den fulgte strategi er anderledes.

En opløsning af den primære standard anbringes i kolben, og titrantopløsningen, som standardiseres, tilsættes med en burette..

Ækvivalenspunkt for titrering af en stærk syre med en stærk base

100 ml 0,1 M HCI anbringes i kolben, og en 0,1 M NaOH opløsning tilsættes gradvist ved hjælp af en burette, hvorved pH-ændringerne af opløsningen, der er dannet af saltsyre, bestemmes.

Først efter tilsætning af NaOH er pH i HCI-opløsningen 1.

Den stærke base (NaOH) tilsættes, og pH øges gradvist, men det er stadig en sur pH, da den overskydende syre bestemmer denne pH.

Hvis du fortsætter med at tilføje NaOH, kommer der et tidspunkt, hvor ækvivalenspunktet nås, hvor pH er neutral (pH = 7). Syren har reageret med basen forbruges, men der er endnu ikke et overskud af base.

Overvejende koncentrationen af ​​natriumchlorid, som er et neutralt salt (heller ikke Na⁺ heller ikke Cl^- hydrolysere).

Hvis NaOH fortsætter med at blive tilsat, holder pH-værdien stigende og bliver mere grundlæggende end ækvivalenspunktet, fordi NaOH-koncentrationen dominerer.

Ideelt set bør indikatorens farveændring forekomme ved en pH = 7; men på grund af titreringskurvens abrupte form kan phenolphthalein anvendes, som ændrer sig til en lyseblå farve ved en pH omkring 8.

Svag syre titreringskurve - stærk base

Titreringskurven for en stærk syre med en stærk base ligner den i billedet ovenfor. Den eneste forskel mellem de to kurver er, at den første har en meget mere abrupt pH-ændring; mens i titreringskurven for en svag syre med en stærk base kan det observeres, at forandringen er mere gradvis.

I dette tilfælde titreres en svag syre, såsom eddikesyre (CH₃COOH) med en stærk base, natriumhydroxid (NaOH). Reaktionen, der forekommer i titrering, kan skematiseres på følgende måde:

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

I dette tilfælde dannes acetatpufferopløsningen med en pKa = 4,74. Den polstrede region kan ses i den lette og næsten umærkelige ændring før pH 6.

Ækvivalenspunktet, som det fremgår af billedet, er omkring 8,72 og ikke 7. Hvorfor? Fordi CH₃COO^- er en anion, der efter hydrolyse genererer OH^-, som baserer pH:

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

etaper

Titrering af eddikesyre med natriumhydroxid kan opdeles i 4 trin til analyse.

-Før man begynder at tilføje base (NaOH), er opløsningen pH sur og afhænger af dissociationen af ​​eddikesyre.

-Når natriumhydroxidet tilsættes, dannes acetatpufferen, men på samme måde forøger dannelsen af ​​konjugatacetatbasen, hvilket medfører en stigning i opløsningens pH.

-PH-værdien af ​​ækvivalenspunktet forekommer ved en pH på 8,72, hvilket er ærligt alkalisk.

Ækvivalenspunktet har ikke en konstant værdi og varierer afhængigt af forbindelserne involveret i titrering.

-Ved at fortsætte med at tilsætte NaOH, når pH-værdien er nået, stiger pH-værdien på grund af et overskud af natriumhydroxid.

Valg af indikator i overensstemmelse med ækvivalenspunktet

Phenolphthalein er nyttig til bestemmelse af ækvivalenspunktet i denne titrering, fordi det har sit punkt for farveændring ved en pH omkring 8, som falder i pH-zonen for eddikesyretitrering, der indbefatter punktet af ækvivalens (pH = 8,72).

På den anden side er methylrød ikke anvendelig til bestemmelse af ækvivalenspunktet, da det ændrer farve i pH-området på 4,5 til 6,4.

referencer

1. Wikipedia. (2018). Ækvivalens punkt. 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). Forskel mellem Endpoint og Equivalence Point. "DifferenceBetween.net. Hentet fra: differencebetween.net
4. Se J. (2018). Ækvivalens Point: Definition & Beregning. Hentet fra: study.com
5. Whitten, K. W., Davis, R. E., Peck, L. P. og Stanley, G. G. Chemistry. (2008) ottende udgave. Cengage Learning Editor.