Co je to bod ekvivalence a co to je?

bodu ekvivalence je látka, ve které dvě chemikálie úplně reagovaly. V acidobazických reakcích tento bod ukazuje, kdy byla neutralizována celá kyselina nebo báze. Tento koncept je každodenním chlebem titrací nebo volumetrických hodnocení a je určen jednoduchými matematickými výpočty.

Ale to, co je míra? Jedná se o proces, při kterém se přidává opatrně, objem roztoku o známé koncentraci, titrací hovor, k roztoku neznámé koncentrace, aby se dosáhlo jeho koncentrace.

Použití indikátoru pH umožňuje zjistit okamžik, ve kterém titrace končí. Indikátor je přidán k roztoku, který je titrován, aby se kvantifikace koncentrace, kterou chcete vědět. Indikátor kyselina-báze je chemická sloučenina, jejíž barva závisí na koncentraci vodíku nebo pH média.

Barevný posun indikátoru však ukazuje na koncový bod titrace, nikoli však bod ekvivalence. V ideálním případě musí oba body odpovídat; ale ve skutečnosti může dojít ke změně barvy po několika kapkách po dokončení neutralizace kyseliny nebo báze.

Index

• 1 Co je bod ekvivalence??
  • 1.1 Koncový bod
• 2 Bod ekvivalence titrace silné kyseliny se silnou bází
• 3 Slabá kyselinová titrační křivka - silná báze
  • 3.1 Fáze
  • 3.2 Výběr indikátoru podle bodu ekvivalence
• 4 Odkazy

Co je bod ekvivalence?

Lze titraci roztoku kyseliny o neznámé koncentrace umístěné v baňce, se pomalu přidá roztok hydroxidu sodného o známé koncentraci pomocí byrety.

Volba ukazatele by měla být taková, která mění barvu v místě, které reagovaly stejné množství chemických ekvivalentů roztoku titračního činidla a roztok neznámé koncentrace.

Toto je bod ekvivalence, zatímco bod, ve kterém indikátor mění barvu, se nazývá koncový bod, kde titrace končí.

Koncový bod

Ionizace nebo disociace indikátoru je znázorněna následovně:

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

A proto má konstantní Ka

Ka = [H₃O⁺] [In^-] / [HIn]

Vztah mezi nedisociovaným indikátorem (HIn) a disociovaným indikátorem (In^-) určuje barvu indikátoru.

Přidání kyseliny zvyšuje koncentraci HIn a vytváří barvu 1 indikátoru. Přidání báze upřednostňuje zvýšení koncentrace disociovaného indikátoru (In^-) (barva 2).

Je žádoucí, aby se bod ekvivalence shodoval s koncovým bodem. K tomu je vybrán indikátor s intervalem změny barev, který zahrnuje bod ekvivalence. Navíc jde o snížení jakékoli chyby, která způsobuje rozdíl mezi bodem ekvivalence a koncovým bodem.

Standardizace nebo vyhodnocení roztoku je proces, ve kterém je určena přesná koncentrace roztoku. Je to metodologicky určitý stupeň, ale strategie je jiná.

Roztok primární normy se vloží do baňky a roztok titrantu, který se standardizuje, se přidá s byretou..

Bod ekvivalence titrace silné kyseliny se silnou bází

Je umístěn v baňce 100 ml 0,1 M kyseliny chlorovodíkové a postupně se přidá se byrety, roztoku NaOH 0,1 M, změny pH stanoví z roztoku pocházejícího kyseliny chlorovodíkové

Zpočátku před přidáním NaOH je pH roztoku HCl 1.

Přidá se silná báze (NaOH) a pH se postupně zvyšuje, ale stále je to kyselé pH, protože přebytek kyseliny určuje tuto hodnotu pH..

Pokud budete pokračovat v přidávání NaOH, nastane čas, kdy se dosáhne bodu ekvivalence, kde je hodnota pH neutrální (pH = 7). Kyselina reagovala se spotřebovanou bází, ale přebytek báze ještě není.

Převážně koncentrace chloridu sodného, ​​což je neutrální sůl (ani Na⁺ ani Cl^- hydrolyzovat).

Pokud je NaOH stále přidáván, pH se stále zvyšuje a stává se zásaditějším než je bod ekvivalence, protože koncentrace NaOH převažuje.

V ideálním případě by se změna barvy měla objevit při pH = 7; ale vzhledem k náhlému tvaru titrační křivky může být použit fenolftalein, který se mění na světle růžovou barvu při pH kolem 8.

Slabá kyselinová titrační křivka - silná báze

Titrační křivka silné kyseliny se silnou bází je podobná křivce na obrázku výše. Jediný rozdíl mezi oběma křivkami spočívá v tom, že první má mnohem vyšší změnu pH; zatímco v titrační křivce slabé kyseliny se silnou bází lze pozorovat, že změna je postupnější.

V tomto případě se titruje slabá kyselina, jako je kyselina octová (CH₃COOH) se silnou bází, hydroxidem sodným (NaOH). Reakce, která nastane v titraci, může být schematicky znázorněna následujícím způsobem:

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

V tomto případě se roztok acetátového pufru vytvoří s pKa = 4,74. Polstrovaná oblast může být pozorována v mírné a téměř nepostřehnutelné změně před pH 6.

Bod ekvivalence, jak ukazuje obrázek, je kolem 8,72 a ne 7. Proč? Protože CH₃COO^- je aniont, který po hydrolýze vytváří OH^-, které zalkalizují pH:

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

Fáze

Titraci kyseliny octové hydroxidem sodným lze rozdělit do 4 stupňů pro analýzu.

-Před zahájením přidávání báze (NaOH) je pH roztoku kyselé a závisí na disociaci kyseliny octové.

-Jak bude v přidávání hydroxidu sodného tvořící pufr acetátu, ale stejně tak se zvyšuje tvorbu konjugátu základního acetátu, což přináší zvýšení pH roztoku.

-Hodnota pH bodu ekvivalence se vyskytuje při pH 8,72, což je upřímně alkalické.

Bod ekvivalence nemá konstantní hodnotu a mění se v závislosti na sloučeninách zapojených do titrace.

-Pokračováním v přidávání NaOH po dosažení bodu ekvivalence se hodnota pH zvyšuje v důsledku přebytku hydroxidu sodného.

Výběr indikátoru podle bodu ekvivalence

Fenolftalein je vhodné pro stanovení bodu ekvivalence v tomto stupni, protože má své místo změny barvy na pH kolem 8, která spadají do pH titrací kyseliny octové, včetně bodu ekvivalence (pH = 8,72).

Na druhé straně, methyl červená není užitečná při stanovení bodu ekvivalence, protože mění barvu v rozmezí pH 4,5 až 6,4..

Odkazy

1. Wikipedia. (2018). Bod ekvivalence. Zdroj: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. června 2018). Definice bodu ekvivalence. Citováno z: thoughtco.com
3. Lusi Madisha. (16. dubna 2018). Rozdíl mezi koncovým bodem a bodem ekvivalence. “DifferenceBetween.net. Citováno z: differencebetween.net
4. Look J. (2018). Bod ekvivalence: Definice a výpočet. Zdroj: study.com
5. Whitten, K. W., Davis, R.E., Peck, L. P. a Stanley, G.G. Chemistry. (2008) Osmé vydání. Cengage Učení Editoři.