Koja je točka ekvivalencije i za što je ona?

točka ekvivalencije je ona u kojoj su dvije kemikalije u potpunosti reagirale. U reakcijama kiselina-baza ova točka pokazuje kada je cijela kiselina ili baza neutralizirana. Ovaj koncept je dnevni kruh titracija ili volumetrijskih procjena, a određen je jednostavnim matematičkim izračunima.

Ali koji je stupanj? To je proces u kojem se pažljivo dodaje volumen otopine poznate koncentracije, nazvanu titrant, u otopinu nepoznate koncentracije, kako bi se dobila njegova koncentracija..

Uporaba pH indikatora omogućuje poznavanje trenutka u kojem se završava titracija. Indikator se dodaje otopini koja se titrira kako bi se kvantificirala koncentracija koju želite znati. Pokazatelj kiselinske baze je kemijski spoj čija boja ovisi o koncentraciji vodika ili pH medija.

Međutim, pomak boje indikatora upućuje na krajnju točku titracije, ali ne i na točku ekvivalencije. U idealnom slučaju, obje se točke moraju podudarati; ali u stvarnosti, promjena boje može se dogoditi nekoliko kapi nakon neutralizacije kiseline ili baze.

indeks

• 1 Koja je točka ekvivalencije??
  • 1.1 Krajnja točka
• 2 Točka ekvivalencije titracije jake kiseline s jakom bazom
• 3 Krivulja titracije slabe kiseline - jaka baza
  • 3.1 Faze
  • 3.2 Odabir pokazatelja prema točki ekvivalencije
• 4 Reference

Što je točka ekvivalencije?

Otopina kiseline nepoznate koncentracije smještena u tikvicu može se titrirati polaganim dodavanjem otopine natrijevog hidroksida poznate koncentracije pomoću birete..

Odabir indikatora treba biti izveden na način da mijenja boju u točki kada je reagirala ista količina kemijskih ekvivalenata otopine titranta i otopina nepoznate koncentracije..

To je točka ekvivalencije, dok se točka na kojoj indikator mijenja boju naziva krajnja točka, gdje se titracija završava.

Krajnja točka

Ionizacija ili disocijacija indikatora prikazana je kako slijedi:

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

I stoga ima konstantnu Ka

Ka = [H₃O⁺] [In^-] / [HIn]

Odnos između ne-disociranog indikatora (HIn) i disociranog indikatora (In^-) određuje boju indikatora.

Dodavanje kiseline povećava koncentraciju HIn i daje boju 1 indikatora. U međuvremenu, dodavanje baze pogoduje povećanju koncentracije disociranog indikatora (In^-) (boja 2).

Poželjno je da se točka ekvivalencije poklopi s krajnjom točkom. Da biste to učinili, odabran je indikator s intervalom promjene boje koji uključuje točku ekvivalencije. Osim toga, radi se o smanjenju bilo koje pogreške koja proizvodi razliku između točke ekvivalencije i krajnje točke.

Standardizacija ili procjena otopine je proces u kojem se određuje točna koncentracija otopine. Metodološki je to stupanj, ali strategija je drugačija.

Otopina primarnog standarda stavi se u tikvicu i otopini titranta koja se standardizira doda se bireta..

Točka ekvivalencije titracije jake kiseline s jakom bazom

U tikvicu se stavi 100 ml 0,1 M HCl i postupno se doda 0,1 M otopina NaOH pomoću birete, čime se određuje promjena pH otopine koja potiče klorovodičnu kiselinu.

U početku prije dodavanja NaOH pH HCl otopine je 1.

Doda se jaka baza (NaOH) i pH se postupno povećava, ali je još uvijek kiseli pH, jer višak kiseline određuje ovaj pH.

Ako nastavite s dodavanjem NaOH, dolazi vrijeme kada se dostigne točka ekvivalencije, gdje je pH neutralan (pH = 7). Kiselina je reagirala s potrošenom bazom, ali još uvijek nema viška baze.

Pretežno koncentracija natrijevog klorida, koja je neutralna sol (niti Na⁺ niti Cl^- hidroliziraju).

Ako se i dalje dodaje NaOH, pH se stalno povećava i postaje bazičniji od točke ekvivalencije, jer koncentracija NaOH prevladava.

U idealnom slučaju, promjena boje indikatora trebala bi se odvijati pri pH = 7; ali zbog naglog oblika krivulje titracije, može se koristiti fenolftalein koji se mijenja u blijedo ružičastu boju na pH oko 8.

Krivulja titracije slabe kiseline - jaka baza

Krivulja titracije jake kiseline s jakom bazom slična je krivulji na slici iznad. Jedina razlika između ove dvije krivulje je da prva ima mnogo naglu promjenu pH; dok se u krivulji titracije slabe kiseline s jakom bazom može primijetiti da je promjena postupna.

U tom slučaju titrira se slaba kiselina, kao što je octena kiselina (CH₃COOH) s jakom bazom, natrijevim hidroksidom (NaOH). Reakcija koja se javlja kod titracije može se shematizirati na sljedeći način:

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

U ovom slučaju, formira se otopina acetatnog pufera s pKa = 4.74. Područje obloženog jastučićem može se vidjeti u blagoj i gotovo neprimjetnoj promjeni prije pH 6.

Točka ekvivalencije, kako je označeno slikom, je oko 8.72, a ne 7. Zašto? Zbog CH₃COO^- je anion koji nakon hidrolize generira OH^-, koji zasićuje pH:

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

faze

Titracija octene kiseline natrijevim hidroksidom može se podijeliti u 4 faze za analizu.

-Prije početka dodavanja baze (NaOH), pH otopine je kiselinski i ovisi o disocijaciji octene kiseline.

-Kada se doda natrijev hidroksid, formira se acetatni pufer, ali se na isti način povećava formiranje baze konjugiranog acetata, što dovodi do povećanja pH otopine.

-PH vrijednost ekvivalencije se javlja pri pH 8,72, što je iskreno alkalno.

Točka ekvivalencije nema konstantnu vrijednost i varira ovisno o spojevima uključenim u titraciju.

-Nastavkom dodavanja NaOH, nakon dostizanja točke ekvivalencije, pH se povećava zbog viška natrijevog hidroksida.

Odabir indikatora prema točki ekvivalencije

Fenolftalein je koristan za određivanje točke ekvivalencije u ovoj titraciji, jer se mijenja točka njezine boje na pH oko 8, koji pada u pH područje titracije octene kiseline koja uključuje točku pH ekvivalentnosti (pH = 8,72).

S druge strane, metil crveno nije korisno za određivanje točke ekvivalencije, budući da mijenja boju u rasponu pH od 4,5 do 6,4..

reference

1. Wikipedia. (2018.). Točka ekvivalencije. Preuzeto s: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. lipnja 2018.) Definicija točke ekvivalencije. Preuzeto s: thoughtco.com
3. Lusi Madisha. (16. travnja 2018.) Razlika između krajnje točke i točke ekvivalencije. "DifferenceBetween.net. Preuzeto s: differencebetween.net
4. Pogledajte J. (2018). Točka ekvivalencije: Definicija i izračun. Preuzeto s: study.com
5. Whitten, K.W., Davis, R.E., Peck, L.P. i Stanley, G.G. (2008) Osmo izdanje. Urednici za učenje Cengage.