מהי נקודת השקילות ולמה היא?

ה - נקודת שקילות הוא אחד שבו שני כימיקלים הגיבו לחלוטין. בתגובות בסיס חומצי, נקודה זו מציינת כאשר חומצה או בסיס כולו נוטרלו. מושג זה הוא הלחם היומי של טיטרציות או הערכות volumetric, והוא נקבע על ידי חישובים מתמטיים פשוטים.

אבל מה התואר? זהו תהליך שבו מוסיפים, בזהירות, נפח של פתרון של ריכוז ידוע, שנקרא titrant, כדי פתרון של ריכוז לא ידוע, על מנת לקבל ריכוז שלה.

השימוש במדד pH מאפשר לדעת את הרגע שבו הטיטרציה מסתיימת. מחוון נוסף לפתרון כי הוא טיטרציה לעשות את כימות הריכוז שאתה רוצה לדעת. מחוון בסיס חומצי הוא תרכובת כימית שצבעה תלוי בריכוז המימן או ה- pH של המדיום.

עם זאת, שינוי הצבע של המחוון מצביע על נקודת הסיום של הטיטרציה, אך לא על נקודת השקילות. באופן אידיאלי, שתי נקודות חייב להתאים; אבל במציאות, שינוי צבע עשוי להתרחש כמה טיפות לאחר ניטרול של חומצה או הבסיס הושלמה.

אינדקס

• 1 מהי נקודת השקילות??
  • 1.1 נקודת סיום
• 2 נקודת השווה של טיטרציה של חומצה חזקה עם בסיס חזק
• 3 חלש עקומת טיטרציה חומצה - בסיס חזק
  • 3.1 שלבים
  • 3.2 בחירת המדד לפי נקודת השקילות
• 4 הפניות

מהי נקודת השקילות?

פתרון של חומצה של ריכוז לא ידוע להציב בקבוק ניתן טיטרציה על ידי הוספת לאט hydroxide נתרן פתרון ריכוז ידוע באמצעות בוראט..

הבחירה של אינדיקטור צריך להיעשות באופן כזה שהוא משנה צבע בנקודה כי כמות זהה של שקילות כימיות של הפתרון titrant ואת הפתרון של ריכוז לא ידוע הגיבו.

זוהי נקודת השקילות, כאשר הנקודה שבה משתנה צבע מחוון נקראת נקודת הסיום, שבה הטיטרציה מסתיימת.

נקודת סיום

יינון או ניתוק של מחוון מיוצג כדלקמן:

H + H₂הו   <=>  ב^-      +       ח₃הו⁺

ולכן יש קבוע קה

Ka = [H₃הו⁺] [ב^-] / [HIn]

הקשר בין המדד שאינו מנותק (HIN) לבין האינדיקטור המנותק (In^-) קובע את צבע המחוון.

תוספת של חומצה מגדילה את הריכוז של HIN ומייצרת צבע 1 של המחוון. בינתיים, תוספת של בסיס מעדיף עלייה בריכוז של אינדיקטור מנותק (ב^-) (צבע 2).

רצוי כי נקודת שקילות לחפוף עם נקודת הסיום. לשם כך, נבחר מחוון עם מרווח שינוי צבע הכולל את נקודת השקילות. בנוסף, מדובר בהפחתת כל שגיאה המייצרת הבדל בין נקודת השוויון לבין נקודת הסיום.

תקנון או הערכה של פתרון הוא תהליך שבו נקבע ריכוז מדויק של פתרון. היא מתודולוגית תואר, אבל האסטרטגיה הבאה היא שונה.

פתרון של תקן הראשי ממוקם בקבוקון הפתרון titrant כי הוא להיות סטנדרטי הוא הוסיף עם בוראט..

נקודת השווה של טיטרציה של חומצה חזקה עם בסיס חזק

הוא ממוקם בבקבוק 100 מ"ל של 0.1 M HCl והוא מוסיף בהדרגה, עם ביורטה, פתרון של 0.1M NaOH, שינויים pH נקבע מפתרון שמקורם חומצה הידרוכלורית

בתחילה לפני הוספת NaOH ה- pH של הפתרון HCl הוא 1.

הבסיס החזק (NaOH) מתווספת וה- pH עולה בהדרגה, אך הוא עדיין pH חומצי, מאחר שהחומצה העודפת קובעת את ה- pH.

אם תמשיך להוסיף NaOH, מגיע הזמן שבו נקודת השקילות היא הגיעה, כאשר ה- pH הוא ניטרלי (pH = 7). חומצה יש הגיב עם הבסיס להיות נצרך, אבל אין עודף של הבסיס עדיין.

בעיקר ריכוז של נתרן כלורי, שהוא מלח נייטרלי (ולא את Na⁺ ולא את Cl^- הידרוליזה).

אם NaOH ממשיך להתווסף, ה- pH ממשיך לגדול, הופך להיות בסיסי יותר מאשר נקודת השקילות, כי הריכוז NaOH שולט.

באופן אידיאלי שינוי צבע של מחוון צריך להתרחש ב pH = 7; אבל בשל הצורה הפתאומית של עקומת טיטרציה, phenolphthalein ניתן להשתמש בו שינויים בצבע ורוד חיוור ב pH סביב 8.

עקומת טיטרציה חלשה - בסיס חזק

עקומת טיטרציה של חומצה חזקה עם בסיס חזק דומה לזו שבתמונה לעיל. ההבדל היחיד בין שני הקימורים הוא הראשון יש הרבה יותר פתאומי שינוי pH; ואילו בעקומת טיטרציה של חומצה חלשה עם בסיס חזק, ניתן לראות כי השינוי הוא הדרגתי יותר.

במקרה זה, חומצה חלשה היא טיטרציה, כגון חומצה אצטית (CH₃COOH) עם בסיס חזק, hydroxide נתרן (NaOH). התגובה המתרחשת ב טיטרציה ניתן schematized בדרך הבאה:

NaOH + CH₃COOH => CH₃COO^-Na⁺    +       ח₂הו

במקרה זה, הפתרון מאגר אצטט נוצרת עם pKa = 4.74. האזור המרופד ניתן לראות בשינוי קל וכמעט בלתי מורגש לפני pH 6.

נקודת השקילות, כפי שצוין על ידי התמונה, הוא סביב 8.72 ולא 7. למה? בגלל CH₃COO^- הוא אניון כי לאחר הידרוליזה מייצר OH^-, אשר לבסס את ה- pH:

CH₃COO^-       +       ח₂הו <=> CH₃COOH + OH^-

שלבים

טיטרציה של חומצה אצטית ידי hydroxide נתרן ניתן לחלק 4 שלבים לניתוח.

-לפני שמתחילים להוסיף את הבסיס (NaOH), ה- pH של התמיסה הוא חומצה ותלויה בדיסוציאציה של חומצה אצטית.

-כפי הוספת סודיום הידרוקסיד הוא להרכיב במאגר יצטט, אך באותה המידה הוא גדל ההיווצרות יצטט הבסיס המצומד, אשר מביאה לעליית pH של התמיסה.

-ה- pH של נקודת השקילות מתרחשת ב pH של 8.72, שהוא בסיסי אלקליין.

לנקודת השקילות אין ערך קבוע והיא משתנה בהתאם לתרכובות המעורבות בטיטרציה.

-על ידי הוספת NaOH, לאחר שהגיע לנקודת השקילות, ה- pH עולה עקב עודף של נתרן הידרוקסיד.

בחירת המדד לפי נקודת השקילות

פנולפתלאין שימושי בקביעת נקודת שקילות ב תואר זה, כי יש לו נקודת שינוי צבעו בתוך pH בסביבות 8, אשר נופל טיטרציה pH של חומצה אצטית כולל הנקודה שקילות (pH = 8.72).

מאידך, מתיל אדום אינו שימושי בקביעת נקודת השקילות, שכן הוא משנה צבע בטווח ה- pH של 4.5 עד 6.4.

הפניות

1. ויקיפדיה. (2018). נקודת שוויון. מקור: en.wikipedia.org
2. הלמנשטיין, אן מארי, Ph.D. (22 ביוני 2018). הגדרת נקודת שוויון. מקור: Thinkco.com
3. לוסי מאדישה. (16 באפריל 2018). ההבדל בין נקודת הקצה לנקודת השוויון ". מקור:
4. תראו י '(2018). נקודת שוויון: הגדרה וחישוב. מקור:
5. K. W., דייוויס, R.E., פק, ל 'פ ו סטנלי, ג' ג כימיה. (2008) מהדורה שמינית. Cengage הלמידה עורכי.