Каква е точката на еквивалентност и за какво е тя?



на точка на еквивалентност е това, при което две химикали реагират напълно. В реакциите на киселинната основа тази точка показва, когато цялата киселина или основа е неутрализирана. Тази концепция е ежедневният хляб на титруването или обемните оценки и се определя от прости математически изчисления.

Но каква е степента? Това е процес, при който внимателно се добавя обем разтвор с известна концентрация, наречен титрант, в разтвор с неизвестна концентрация, за да се получи неговата концентрация..

Използването на рН индикатор позволява да се знае момента, в който завършва титруването. Индикаторът се добавя към разтвора, който се титрува, за да се определи количествено концентрацията, която искате да знаете. Киселинно-основен индикатор е химично съединение, чийто цвят зависи от концентрацията на водород или рН на средата.

Обаче, изместването на цвета на индикатора сочи към крайната точка на титруването, но не и на точката на еквивалентност. В идеалния случай и двете точки трябва да съвпадат; но в действителност промяната на цвета може да настъпи няколко капки след неутрализацията на киселината или на базата.

индекс

  • 1 Каква е точката на еквивалентност??
    • 1.1 Крайна точка
  • 2 Точка на еквивалентност на титруването на силна киселина със силна основа
  • 3 Крива на типизация на слаба киселина - силна основа
    • 3.1 Етапи
    • 3.2 Избор на индикатора според точката на еквивалентност
  • 4 Препратки

Каква е точката на еквивалентност?

Разтвор на киселина с неизвестна концентрация, поставен в колба, може да се титрува чрез бавно добавяне на разтвор на натриев хидроксид с известна концентрация с помощта на бюрета..

Изборът на индикатор трябва да се извърши по такъв начин, че да промени цвета си в точката, в която реагират едно и също количество химически еквиваленти от разтвора на титранта и разтворът с неизвестна концентрация..

Това е точката на еквивалентност, докато точката, в която индикаторът променя цвета си, се нарича крайна точка, където завършва титруването.

Крайна точка

Йонизацията или дисоциацията на индикатора е представена, както следва:

HIn + H2О   <=>  в-      +       Н3О+

И следователно има постоянна Ка

Ka = [Н3О+] [In-] / [HIn]

Връзката между недисоциирания индикатор (HIn) и дисоциирания индикатор (In-) определя цвета на индикатора.

Добавянето на киселина увеличава концентрацията на HIn и дава цвят 1 на индикатора. Междувременно, добавянето на база благоприятства увеличаването на концентрацията на дисоциирания индикатор (In-) (цвят 2).

Желателно е точката на еквивалентност да съвпада с крайната точка. За да направите това, се избира индикатор с интервал на промяна на цвета, който включва точката на еквивалентност. Освен това става въпрос за намаляване на всяка грешка, която създава разлика между точката на еквивалентност и крайната точка.

Стандартизирането или оценката на решение е процес, при който се определя точната концентрация на разтвора. Тя е методологически степен, но следваната стратегия е различна.

Разтвор от първичния стандарт се поставя в колбата и се прибавя титруващия разтвор, който се стандартизира, с бюрета..

Точка на еквивалентност на титруването на силна киселина със силна основа

В колбата се поставят 100 mL 0.1 М НС1 и постепенно се прибавя 0,1 М разтвор на NaOH с бюрета, за да се определят промените в рН на разтвора, който произвежда солна киселина.

Първоначално преди добавянето на NaOH рН на разтвора на НС1 е 1.

Добавя се силната основа (NaOH) и рН постепенно се увеличава, но все още е кисело рН, тъй като излишната киселина определя това рН.

Ако продължите да добавяте NaOH, настъпва момент, когато се достигне точката на еквивалентност, където рН е неутрално (рН = 7). Киселината реагира с консумираната основа, но все още няма излишък от база.

Преобладава концентрацията на натриев хлорид, който е неутрална сол (нито Na+ нито Cl- хидролизира).

Ако NaOH продължи да се добавя, рН продължава да се увеличава, ставайки по-основен от точката на еквивалентност, тъй като концентрацията на NaOH преобладава.

В идеалния случай промяната на цвета на индикатора трябва да се извършва при рН = 7; но поради резката форма на кривата на титруване може да се използва фенолфталеин, който се променя до бледо розов цвят при рН около 8.

Крива на титруване на слаба киселина - силна основа

Кривата на титруване на силна киселина със силна основа е подобна на тази на изображението по-горе. Единствената разлика между двете криви е, че първата има много по-рязка промяна на pH; докато в кривата на титруване на слаба киселина със силна основа може да се види, че промяната е по-постепенна.

В този случай се титрува слаба киселина, като оцетна киселина (СН3СООН) със силна основа, натриев хидроксид (NaOH). Реакцията, която възниква при титруването, може да бъде схематизирана по следния начин:

NaOH + СН3СООН => СН3COO-Na+    +       Н2О

В този случай се получава ацетатен буферен разтвор с рКа = 4.74. Омекотеният участък може да се види в леката и почти незабележима промяна преди рН 6.

Точката на еквивалентност, както е посочено от изображението, е около 8.72, а не 7. Защо? Защото СН3COO- е анион, който след хидролиза генерира ОН-, които окисляват рН:

СН3COO-       +       Н2О <=> СН3СООН + ОН-

етапи

Титруването на оцетна киселина чрез натриев хидроксид може да бъде разделено на 4 етапа за анализ.

-Преди да започне да се добавя основата (NaOH), рН на разтвора е киселинен и зависи от дисоциацията на оцетната киселина.

-С добавянето на натриевия хидроксид се образува ацетатен буфер, но по същия начин се увеличава образуването на базата на конюгат ацетат, което води до повишаване на рН на разтвора..

-РН на точката на еквивалентност се получава при рН 8,72, което е честно алкално.

Точката на еквивалентност няма постоянна стойност и варира в зависимост от съединенията, участващи в титруването.

-Чрез продължаване на добавянето на NaOH, след достигане на точката на еквивалентност, рН се увеличава поради излишък на натриев хидроксид.

Избор на индикатора според точката на еквивалентност

Фенолфталеинът е полезен при определянето на точката на еквивалентност в това титруване, тъй като има промяна в цвета на цвета при рН около 8, което спада в рН зоната на титруването на оцетна киселина, което включва точката на еквивалентност (рН = 8,72).

От друга страна, метиловото червено не е полезно при определянето на точката на еквивалентност, тъй като променя цвета си в диапазона на рН от 4,5 до 6,4..

препратки

  1. Wikipedia. (2018). Точка на еквивалентност. Изтеглено от: en.wikipedia.org
  2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 юни 2018 г.). Определение на точката на еквивалентност. Изтеглено от: thoughtco.com
  3. Луси Мадиша. (16 април 2018 г.). Разлика между крайна точка и точка на еквивалентност. "DifferenceBetween.net. Изтеглено от: differencebetween.net
  4. Виж J. (2018). Точка на еквивалентност: определение и изчисление. Изтеглено от: study.com
  5. Whitten, К. W., Davis, R.E., Peck, L. P. and Stanley, G. G. Chemistry. (2008) Осма версия. Учебни редактори на Cengage.