Kakšna je točka ekvivalence in za kaj je?

The točko enakovrednosti je tista, v kateri sta dve kemikaliji popolnoma reagirali. Pri kislinsko-bazičnih reakcijah ta točka kaže, kdaj je bila celotna kislina ali baza nevtralizirana. Ta koncept je vsakdanji kruh titracij ali volumetričnih ocen in je določen z enostavnimi matematičnimi izračuni.

Toda kakšna je stopnja? To je postopek, pri katerem se previdno doda volumen raztopine znane koncentracije, imenovane titrant, v raztopino neznane koncentracije, da se doseže njena koncentracija..

Uporaba indikatorja pH omogoča poznavanje trenutka, ko se titracija konča. Indikator se doda raztopini, ki jo titriramo, da se določi koncentracija, ki jo želite vedeti. Kazalec kislinske osnove je kemična spojina, katere barva je odvisna od koncentracije vodika ali pH medija.

Vendar barvni premik indikatorja kaže na končno točko titracije, ne pa na točko ekvivalence. V idealnem primeru se morata obe točki ujemati; v resnici pa se lahko po barvni spremembi po nevtralizaciji kisline ali baze zaključi nekaj kapljic.

Indeks

• 1 Kakšna je enakovredna točka??
  • 1.1 Končna točka
• 2 Točka enakovrednosti titracije močne kisline z močno bazo
• 3 Krivulja titracije slabe kisline - močna baza
  • 3.1 Faze
  • 3.2 Izbira kazalnika glede na točko ekvivalence
• 4 Reference

Kakšna je enakovredna točka?

Raztopino kisline neznane koncentracije, ki jo damo v bučko, lahko titriramo tako, da počasi dodamo raztopino natrijevega hidroksida znane koncentracije z bireto..

Izbor indikatorja je treba izvesti tako, da spremeni barvo na točki, ko reagira enaka količina kemijskih ekvivalentov raztopine titranta in raztopina neznane koncentracije..

To je točka enakovrednosti, medtem ko se točka, kjer indikator spremeni barvo, imenuje končna točka, kjer se titracija konča.

Končna točka

Ionizacija ali disociacija indikatorja je predstavljena takole: \ t

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

In zato ima konstantno Ka

Ka = [H₃O⁺] [V^-] / [HIn]

Razmerje med nedisociranim indikatorjem (HIn) in disociiranim indikatorjem (In^-) določa barvo indikatorja.

Dodatek kisline poveča koncentracijo HIn in proizvede barvo 1 indikatorja. Medtem pa dodajanje baze omogoča povečanje koncentracije disociiranega indikatorja (In^-) (barva 2).

Zaželeno je, da ekvivalenčna točka sovpada s končno točko. V ta namen se izbere indikator z intervalom spreminjanja barve, ki vključuje točko ekvivalence. Poleg tega gre za zmanjšanje kakršne koli napake, ki povzroči razliko med točko enakovrednosti in končno točko.

Standardizacija ali vrednotenje raztopine je postopek, pri katerem se določi natančna koncentracija raztopine. Metodološko je stopnja, vendar je sledila drugačna strategija.

V bučko damo raztopino primarnega standarda in dodamo raztopino titranta, ki se standardizira, z bireto..

Enakovredna točka titracije močne kisline z močno bazo

V bučko damo 100 ml 0,1 M HCl in z bireto postopoma dodamo 0,1 M raztopino NaOH, da določimo spremembe pH raztopine, ki izvira iz klorovodikove kisline.

Na začetku pred dodajanjem NaOH je pH raztopine HCl 1.

Dodamo močno bazo (NaOH) in pH se postopoma poveča, vendar je še vedno kisli pH, saj presežek kisline določa ta pH.

Če nadaljujete z dodajanjem NaOH, pride čas, ko se doseže ekvivalenčna točka, kjer je pH nevtralen (pH = 7). Kislina je reagirala z zaužitjem baze, vendar je osnova še ni presežena.

Pretežno koncentracija natrijevega klorida, ki je nevtralna sol (ali Na⁺ niti Cl^- hidrolizo.

Če se še naprej dodaja NaOH, se pH še naprej povečuje in postaja bolj bazičen od točke ekvivalence, saj koncentracija NaOH prevladuje.

V idealnem primeru naj bi se barvna sprememba indikatorja pojavila pri pH = 7; toda zaradi nenadne oblike titracijske krivulje se lahko uporabi fenolftalein, ki se pri pH okoli 8 spremeni v bledo rožnato barvo.

Krivulja titracije slabe kisline - močna baza

Titracijska krivulja močne kisline z močno bazo je podobna tisti na sliki zgoraj. Edina razlika med obema krivuljama je v tem, da prva ima veliko bolj naglo spremembo pH; ker je pri krivulji titracije šibke kisline z močno bazo mogoče opaziti, da je sprememba bolj postopna.

V tem primeru titriramo šibko kislino, kot je ocetna kislina (CH₃COOH) z močno bazo, natrijevim hidroksidom (NaOH). Reakcija, ki se pojavi pri titraciji, se lahko shematizira na naslednji način:

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

V tem primeru nastane raztopina acetatnega pufra s pKa = 4,74. Oblazinjeno območje je razvidno iz rahle in skoraj neopazne spremembe pred pH 6.

Točka ekvivalence, kot je prikazana na sliki, je okoli 8,72 in ne 7. Zakaj? Ker je CH₃COO^- je anion, ki po hidrolizi generira OH^-, ki določajo pH:

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

Stopnje

Titracijo ocetne kisline z natrijevim hidroksidom lahko za analizo razdelimo na 4 stopnje.

-Pred začetkom dodajanja baze (NaOH) je pH raztopine kislina in je odvisen od disociacije ocetne kisline.

-Ko se doda natrijev hidroksid, se tvori acetatni pufer, toda na enak način se poveča tvorba baze konjugiranega acetata, kar povzroči povečanje pH raztopine..

-PH ekvivalentne točke se pojavi pri pH 8,72, kar je odkrito alkalno.

Enakovredna točka nima konstantne vrednosti in je odvisna od spojin, vključenih v titracijo.

-Z nadaljevanjem dodajanja NaOH, potem ko se doseže ekvivalenčna točka, se pH poveča zaradi presežka natrijevega hidroksida.

Izbira indikatorja glede na točko ekvivalence

Fenolftalein je uporaben za določanje ekvivalenčne točke v tej titraciji, ker se spremeni barva točke pri pH okoli 8, ki pade v pH območje titracije ocetne kisline, ki vključuje točko enakovrednosti (pH = 8,72).

Po drugi strani pa metil rdeča ni uporabna pri določanju enakovredne točke, saj spreminja barvo v območju pH od 4,5 do 6,4..

Reference

1. Wikipedija. (2018). Točka enakovrednosti. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. junij 2018). Opredelitev ekvivalentne točke. Vzpostavljeno iz: thoughtco.com
3. Lusi Madisha. (16. april 2018). Razlika med končno točko in enakovredno točko. "DifferenceBetween.net. Vzpostavljeno iz: differencebetween.net
4. Poglej J. (2018). Enakovredna točka: opredelitev in izračun. Vzpostavljeno iz: study.com
5. Whitten, K. W., Davis, R.E., Peck, L. P. in Stanley, G. G. Chemistry. (2008) Osma izdaja. Učni urejevalniki Cengage.