Mis on samaväärsuse punkt ja mis see on?

The samaväärsuse punkt on see, kus kaks kemikaali on reageerinud täielikult. Happe-aluse reaktsioonides näitab see punkt, kui kogu hape või alus on neutraliseeritud. See kontseptsioon on tiitrimise või mahuhindamise igapäevane leib ja see määratakse lihtsate matemaatiliste arvutustega.

Aga mis on aste? See on protsess, milles lisatakse ettevaatlikult teadaoleva kontsentratsiooniga lahus, mida nimetatakse titrantiks, tundmatu kontsentratsiooniga lahusele, et saada selle kontsentratsioon..

PH-indikaatori kasutamine võimaldab teada, millisel hetkel tiitrimine lõpeb. Indikaator lisatakse sellele lahendusele, mida tiitritakse, et teha kindlaks kontsentratsioon, mida soovite teada. Hape-alusindikaator on keemiline ühend, mille värvus sõltub vesiniku kontsentratsioonist või söötme pH-st.

Siiski näitab indikaatori värvi nihkumine tiitrimise lõpp-punkti, kuid mitte ekvivalentsuspunkti. Ideaalis peavad mõlemad punktid vastama; kuid tegelikkuses võib värvuse muutus toimuda mõne tilga järel pärast happe või aluse neutraliseerimist.

Indeks

• 1 Mis on samaväärsuspunkt??
  • 1.1 Lõpppunkt
• 2 Tugeva alusega tugeva happe tiitrimise samaväärsuspunkt
• 3 Nõrk happe tiitrimise kõver - tugev alus
  • 3.1 etapid
  • 3.2 Näitaja valimine vastavalt samaväärsuse punktile
• 4 Viited

Mis on samaväärsuse punkt?

Tundmatu kontsentratsiooniga happe lahus, mis on asetatud kolbi, võib tiitritada, lisades aeglaselt teada oleva kontsentratsiooniga naatriumhüdroksiidi lahust, kasutades büretti..

Indikaatori valimine peaks toimuma sellisel viisil, et see muudab värvi sellisel hetkel, et sama kogus keemilist ekvivalenti titrantlahusest ja tundmatu kontsentratsiooniga lahusest on reageerinud.

See on samaväärsuspunkt, samas kui punkti, kus indikaator muudab värvi, nimetatakse lõpp-punktiks, kus tiitrimine lõpeb.

Lõpp-punkt

Indikaatori ionisatsioon või dissotsiatsioon on esitatud järgmiselt:

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

Ja seetõttu on ka konstantne Ka

Ka = [H₃O⁺] [In^-] / [HIn]

Suhted dissotsieerumata indikaatori (HIn) ja dissotsieerunud indikaatori vahel (In^-) määrab indikaatori värvi.

Happe lisamine suurendab HIn kontsentratsiooni ja annab indikaatori värvi 1. Vahepeal soodustab baasi lisamine dissotsieerunud indikaatori kontsentratsiooni suurenemist (In^-) (2. värv).

On soovitav, et ekvivalentsuspunkt langeks kokku lõpp-punktiga. Selleks valitakse indikaator, mille värvivahemiku intervall sisaldab ekvivalentsuspunkti. Lisaks sellele on tegemist kõigi vigade vähendamisega, mis tekitavad erinevuse samaväärsuspunkti ja lõpp-punkti vahel.

Lahuse standardimine või hindamine on protsess, kus määratakse lahuse täpne kontsentratsioon. See on metoodiliselt kraad, kuid järgitud strateegia on erinev.

Esmase standardi lahus pannakse kolbi ja standardne standardlahus lisatakse bürettiga..

Tugeva aluse tugeva happe tiitrimise samaväärsuspunkt

Kolbi pannakse 100 ml 0,1 M HCl-i ja lisatakse järk-järgult 0,1 M NaOH lahus bureti abil, määrates vesinikkloriidhapet pärineva lahuse pH muutused.

Enne NaOH lisamist on HCl lahuse pH 1.

Lisatakse tugev alus (NaOH) ja pH suurendatakse järk-järgult, kuid see on siiski happeline pH, kuna happe liig määrab selle pH väärtuse..

Kui jätkate NaOH lisamist, saabub aeg, kui saavutatakse ekvivalentsuspunkt, kus pH on neutraalne (pH = 7). Hape on reageerinud tarbitava alusega, kuid baasi ei ole veel üle.

Valdavalt naatriumkloriidi kontsentratsioon, mis on neutraalne sool (samuti Na⁺ ega Cl^- hüdrolüüsima).

NaOH lisamisel jätkub pH suurenemine, muutudes aluselisemaks kui ekvivalentsuspunkt, sest domineerib NaOH kontsentratsioon.

Ideaalis peaks indikaatori värvimuutus toimuma pH = 7 juures; kuid tiitrimiskõvera järsu kuju tõttu võib kasutada fenoolftaleiini, mis muutub kahvaturoosa värvi pH väärtuseni umbes 8.

Nõrk happe tiitrimise kõver - tugev alus

Tugeva alusega tugeva happe tiitrimiskõver on sarnane ülaltoodud pildile. Ainus erinevus kahe kõvera vahel on see, et esimesel on palju järsem pH muutus; arvestades, et tugeva alusega nõrga happe tiitrimiskõveral võib täheldada, et muutus on järkjärgulisem.

Sel juhul tiitritakse nõrka hapet nagu äädikhape (CH₃COOH) tugeva alusega, naatriumhüdroksiidiga (NaOH). Tiitrimisel tekkivat reaktsiooni võib skemaatiliselt skeemida järgmiselt:

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

Sel juhul moodustub atsetaatpuhverlahus pKa = 4,74-ga. Pehmendunud piirkonda võib näha enne pH 6-le kerget ja peaaegu muutumatut muutust.

Samaväärsuspunkt, nagu kujutab pilt, on umbes 8,72 ja mitte 7. Miks? Sest CH₃COO^- on anioon, mis pärast hüdrolüüsi tekitab OH^-, mis pH väärtust leelistavad:

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

Etapid

Äädikhappe tiitrimist naatriumhüdroksiidiga võib analüüsimiseks jagada neljaks etapiks.

-Enne aluse lisamist (NaOH) on lahuse pH happeline ja sõltub äädikhappe dissotsiatsioonist.

-Naatriumhüdroksiidi lisamisel moodustub atsetaatpuhver, kuid samal viisil suureneb konjugaadi atsetaat-aluse moodustumine, mis suurendab lahuse pH-d..

-Ekvivalentsuspunkti pH saavutatakse pH väärtusel 8,72, mis on ausalt leeliseline.

Ekvivalentsuspunktil ei ole konstantset väärtust ja see varieerub sõltuvalt tiitrimisega seotud ühenditest.

-Jätkates NaOH lisamist pärast ekvivalentsuspunkti saavutamist, suureneb pH naatriumhüdroksiidi liia tõttu.

Näitaja valimine vastavalt samaväärsuse punktile

Fenoolftaleiin on kasulik selle tiitrimise ekvivalentsuspunkti määramiseks, kuna selle värvimuutus on pH väärtusel umbes 8, mis langeb äädikhappe tiitrimise pH-tsooni, mis sisaldab punkti. samaväärsus (pH = 8,72).

Teisest küljest ei ole metüülpunane ekvivalentsuspunkti määramisel kasulik, kuna see muudab värvi pH vahemikus 4,5 kuni 6,4.

Viited

1. Wikipedia. (2018). Samaväärsuse punkt. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. juuni 2018). Samaväärsuse punkti määratlus. Välja otsitud andmebaasist: thinkco.com
3. Lusi Madisha. (16. aprill 2018). Erinevus lõpp-punkti ja samaväärsuspunkti vahel. ”DifferenceBetween.net. Välja otsitud andmebaasist: differentbetween.net
4. Look J. (2018). Samaväärsuse punkt: määratlus ja arvutus. Välja otsitud: study.com
5. Whitten, K. W., Davis, R.E., Peck, L. P. ja Stanley, G. G. Chemistry. (2008) Kaheksas väljaanne. Cengage õppe redaktorid.