Mi az egyenértékűségi pont és mi ez?

az egyenértékűségi pont az a két vegyi anyag, amely teljesen reagált. Sav-bázis reakciókban ez a pont azt jelzi, hogy egy teljes savat vagy bázist semlegesítettünk. Ez a koncepció a titrálások vagy a volumetrikus értékelések napi kenyere, és egyszerű matematikai számításokkal határozza meg.

De mi a mértéke? Ez egy olyan eljárás, amelyben óvatosan hozzáadjuk az ismert koncentrációjú, titránsnak nevezett oldat mennyiségét egy ismeretlen koncentrációjú oldathoz, annak koncentrációja érdekében..

A pH-indikátor használata lehetővé teszi a titrálás befejezésének pillanatát. A mutatót hozzáadjuk a megoldáshoz, amelyet titrálunk annak érdekében, hogy a kívánt koncentráció mennyiségi meghatározását elvégezzük. A sav-bázis indikátor egy kémiai vegyület, amelynek színe a hidrogén koncentrációjától vagy a közeg pH-jától függ.

Az indikátor színeltolódása azonban a titrálás végpontjára mutat, de nem az egyenértékűségi pontra. Ideális esetben mindkét pontnak meg kell egyeznie; de a valóságban a színváltozás néhány csepp után következhet be a sav semlegesítése vagy a bázis befejezése után.

index

• 1 Mi az egyenértékűségi pont??
  • 1.1 Végpont
• 2 Erős sav és erős bázis titrálásának egyenértékűségi pontja
• 3 Gyenge sav-titrálási görbe - erős bázis
  • 3.1. Szakaszok
  • 3.2 Az indikátor kiválasztása az egyenértékűségi pont szerint
• 4 Referenciák

Mi az egyenértékűségi pont?

A lombikba helyezett, ismeretlen koncentrációjú sav oldatát titrálhatjuk ismert koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldat lassú hozzáadásával egy büretta alkalmazásával..

Az indikátor kiválasztását oly módon kell elvégezni, hogy megváltoztassa a színt abban a pontban, hogy a titráló oldat és az ismeretlen koncentrációjú oldat kémiai egyenértékének azonos mennyisége reagáljon.

Ez az egyenértékűségi pont, míg az a pont, ahol egy mutató megváltoztatja a színt, az a végpont, ahol a titrálás véget ér.

Végpont

Az indikátor ionizációja vagy disszociációja az alábbiak szerint jelenik meg:

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

És ezért van egy állandó Ka

Ka = [H₃O⁺] [In^-] / [HIn]

A nem disszociált indikátor (HIn) és a disszociált indikátor közötti kapcsolat (In^-) meghatározza az indikátor színét.

Egy sav hozzáadása növeli a HIn koncentrációját, és az 1. színt eredményezi. Eközben a bázis hozzáadása növeli a disszociált indikátor koncentrációjának növekedését (In^-) (2. szín).

Kívánatos, hogy az ekvivalenciapont egybeesik a végponttal. Ehhez az egyenértékűségi pontot tartalmazó színváltozási intervallummal rendelkező mutatót választjuk ki. Ráadásul minden olyan hiba csökkentése, amely különbséget eredményez az egyenértékűség és a végpont között.

Az oldat standardizálása vagy értékelése olyan eljárás, amelyben az oldat pontos koncentrációját határozzuk meg. Módszertanilag fokozat, de a követett stratégia más.

Az elsődleges standard oldatát a lombikba helyezzük, és a standardizáló titráló oldatot bürettával adjuk hozzá..

Egy erős sav erős erős bázisú titrálásának egyenértékűségi pontja

A lombikba 100 ml 0,1 M HCl-t helyezünk, és egy 0,1 M nátrium-hidroxid-oldatot fokozatosan adagolunk egy büretta segítségével, meghatározva a sósavból származó oldat pH-változását.

Kezdetben NaOH hozzáadása előtt a HCl-oldat pH-ja 1.

Az erős bázist (NaOH) adjuk hozzá, és a pH-t fokozatosan növekszik, de még mindig savas pH-érték, mivel a felesleges sav meghatározza ezt a pH-t.

Ha folytatja a nátrium-hidroxid hozzáadását, akkor az ekvivalenciapont elérésekor idő áll rendelkezésre, ahol a pH semleges (pH = 7). A sav reagált a felhasznált bázissal, de nincs még bázisfelesleg.

Elsősorban a nátrium-klorid koncentrációja, ami semleges só (sem a Na.)⁺ sem a Cl^- hidrolizál).

Ha a nátrium-hidroxid továbbra is hozzáadódik, a pH folyamatosan növekszik, az alapegyenlőségé válik, mint az ekvivalenciapont, mivel a NaOH-koncentráció dominál.

Ideális esetben az indikátor színváltozása a pH = 7 értéken kell történnie; de a titrálási görbe hirtelen alakjának köszönhetően fenolftaleint használhatunk, amely halvány rózsaszín színűre változik, pH-ja körülbelül 8 körül..

Gyenge sav-titrálási görbe - erős bázis

Erős bázisú erős sav titrálási görbéje hasonló a fenti képhez. Az egyetlen különbség a két görbe között az, hogy az elsőnek sokkal hirtelen pH-változása van; mivel egy erős bázisú gyenge sav titrálási görbéjében megfigyelhető, hogy a változás fokozatosabb.

Ebben az esetben gyenge savat titrálunk, például ecetsavat (CH₃COOH) erős bázissal, nátrium-hidroxiddal (NaOH). A titrálás során bekövetkező reakciót a következő módon lehet vázlatosan ábrázolni:

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

Ebben az esetben az acetát pufferoldatot pKa = 4,74 értékkel állítjuk elő. A párnázott terület a pH 6 előtt enyhe és szinte észrevétlenül változhat.

Az ekvivalencia pont, amint azt a kép jelzi, 8,72 körül van, és nem 7. Miért? Mert a CH₃COO^- egy anion, amely a hidrolízis után OH-t generál^-, amely a pH-t

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

szakaszában

Az ecetsav nátrium-hidroxiddal történő titrálása 4 szakaszra osztható az elemzéshez.

-A bázis (NaOH) hozzáadásának megkezdése előtt az oldat pH-ja savas, és az ecetsav disszociációjától függ.

-A nátrium-hidroxid hozzáadása után az acetát puffer képződik, ugyanakkor a konjugátum-acetát bázis képződése megnő, ami az oldat pH-jának növekedését eredményezi..

-Az ekvivalenciapont pH-ja 8,72-es pH-nál van, ami őszintén lúgos.

Az ekvivalenciapont nem rendelkezik állandó értékkel, és a titrálásban résztvevő vegyületektől függően változik.

-Az ekvivalenciapont elérése után a nátrium-hidroxid hozzáadásával a pH-t a nátrium-hidroxid feleslegének köszönhetően növekszik.

Az indikátor kiválasztása az egyenértékűségi pont szerint

A fenolftalein hasznosítható az ekvivalenciapont meghatározásában ebben a titrálásban, mivel színváltozási pontja 8-as körüli pH-értéken változik, amely az ecetsav titrálásának pH-zónájába esik. egyenértékűség (pH = 8,72).

Másrészről, a metilvörös nem hasznos az ekvivalenciapont meghatározásában, mivel megváltoztatja a színt a pH 4,5 és 6,4 között..

referenciák

1. Wikipedia. (2018). Egyenértékűségi pont. Lap forrása: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. június 22.). Az ekvivalencia pont meghatározása. A lap eredeti címe: thinkco.com
3. Lusi Madisha. (2018. április 16.). A végpont és az egyenértékűség közötti különbség. "DifferenceBetween.net. Lap forrása: differentbetween.net
4. Look J. (2018). Egyenértékűségi pont: meghatározás és számítás. Visszaváltva: study.com
5. Whitten, K. W., Davis, R. E., Peck, L. P. és Stanley, G. G. Chemistry. (2008) Nyolcadik kiadás. Cengage tanulási szerkesztők.