KAS YRA LYGIAVERTIŠKUMO TAŠKAS IR KAM JIS SKIRTAS? - CHEMIJA - 2025

Lygiavertiškumas taškas yra tai, kad kai du chemikalai visiškai sureagavo. Rūgščių-šarmų reakcijose šis taškas rodo, kada visa rūgštis arba bazė buvo neutralizuota. Ši sąvoka yra tūrinė titravimo ar įvertinimo duona ir sviestas kasdien ir nustatoma paprastais matematiniais skaičiavimais.

Bet koks yra laipsnis? Tai procesas, kurio metu į nežinomos koncentracijos tirpalą atsargiai pridedama žinomos koncentracijos tirpalo, vadinamo titrantu, tūris, kad būtų gauta jo koncentracija.

Šaltinis: „Pixabay“

Naudojant pH indikatorių, galima sužinoti titravimo pabaigos momentą. Indikatorius pridedamas prie tirpalo, kuris titruojamas, norint kiekybiškai įvertinti koncentraciją, kurią norima žinoti. Rūgšties ir šarmo indikatorius yra cheminis junginys, kurio spalva priklauso nuo vandenilio koncentracijos arba terpės pH.

Indikatoriaus spalvos pokytis rodo titravimo pabaigos tašką, bet ne ekvivalentiškumo tašką. Idealiu atveju abu taškai turėtų sutapti; tačiau iš tikrųjų spalva gali pasikeisti per kelis lašus, po to, kai rūgšties ar bazės neutralizacija bus baigta.

Koks yra lygiavertiškumo taškas?

Į kolbą įdėtas nežinomos koncentracijos rūgšties tirpalas gali būti titruojamas lėtai pridedant žinomos koncentracijos natrio hidroksido tirpalą, naudojant biuretę.

Indikatorius turėtų būti parenkamas taip, kad pasikeistų spalva tuo metu, kai sureagavo tas pats titranto tirpalo ir nežinomos koncentracijos tirpalo cheminių ekvivalentų kiekis.

Tai yra ekvivalentiškumo taškas, o taškas, kuriame indikatorius keičia spalvą, vadinamas galiniu tašku, kuriame baigiasi titravimas.

Galutinis taškas

Indikatoriaus jonizacija arba disociacija vaizduojama taip:

HIn + H ₂ O <=> In ^- + H ₃ O ⁺

Ir todėl turi pastovią Ka

Ka = /

Ryšys tarp nesusijusio indikatoriaus (HIn) ir disocijuoto indikatoriaus (In ^- ) lemia indikatoriaus spalvą.

Pridėjus rūgšties, padidėja HIn koncentracija ir gaunama 1 indikatoriaus spalva. Tuo tarpu pridedant bazę padidėja išskaidyto indikatoriaus (In ^- ) koncentracija (2 spalva).

Pageidautina, kad lygiavertiškumo taškas atitiktų galutinį tašką. Norėdami tai padaryti, pasirenkamas indikatorius su spalvos keitimo intervalu, į kurį įtrauktas ekvivalentiškumo taškas. Taip pat bandoma sumažinti klaidas, dėl kurių skiriasi lygiavertiškumo taškas ir galinis taškas.

Tirpalo standartizavimas arba titravimas yra procesas, kurio metu nustatoma tiksli tirpalo koncentracija. Tai yra metodologinis laipsnis, tačiau strategija, kurios laikomasi, yra kitokia.

Į kolbą įpilamas pirminio etaloninio tirpalo tirpalas, standartizuojamas titranto tirpalas pridedamas su biuretu.

Stiprios rūgšties ir stiprios bazės titravimo lygiavertiškumo taškas

Į kolbą įpilama 100 ml 0,1 M HCl, o palaipsniui per buturetį įpilamas 0,1 M NaOH tirpalas, nustatant druskos rūgšties turinčio tirpalo pH pokyčius.

Iš pradžių prieš pridedant NaOH, HCl tirpalo pH yra 1.

Įpilama stipri bazė (NaOH) ir pH pamažu didėja, tačiau tai vis tiek yra rūgštus pH, nes rūgšties perteklius lemia šį pH.

Jei NaOH toliau pridedama, ateina laikas, kai pasiekiamas lygiavertiškumo taškas, kai pH yra neutralus (pH = 7). Rūgštis sureagavo su sunaudota baze, tačiau bazės pertekliaus dar nėra.

Ir natrio chloridą neišsiskiria koncentracija, kuri yra neutrali druska (nei Na ⁺ , nei Cl ^- yra hidrolizuotas).

Jei NaOH ir toliau pridedama, pH ir toliau didėja, dėl vyraujančios NaOH koncentracijos jis tampa bazinis nei lygiavertiškumo taškas.

Idealiu atveju indikatoriaus spalva turėtų pasikeisti, kai pH = 7; tačiau dėl aštrios titravimo kreivės formos gali būti naudojamas fenolftaleinas, kuris pasikeičia į šviesiai rausvą spalvą, kai pH yra apie 8.

Silpna rūgšties stiprios bazės titravimo kreivė

Šaltinis: Quantumkinetics, iš Wikimedia Commons Stiprios rūgšties su stipria baze titravimo kreivė yra panaši į aukščiau pateiktą paveikslėlį. Vienintelis skirtumas tarp dviejų kreivių yra tas, kad pirmojo pH pokytis yra daug staigesnis; tuo tarpu silpnos rūgšties, turinčios stiprią bazę, titravimo kreivėje galima pastebėti, kad pokytis yra laipsniškesnis.

Tokiu atveju silpna rūgštis, tokia kaip acto rūgštis (CH ₃ COOH), titruojama stipria baze, natrio hidroksidu (NaOH). Titravimo metu vykstančią reakciją galima apibūdinti taip:

NaOH + CH ₃ COOH = & gt; CH ₃ COO ^- Na ⁺ + H ₂ O

Tokiu atveju susidaro acetato buferis, kurio pKa = 4,74. Buferinis regionas gali būti pastebimas nedideliame ir beveik nepastebimoje pakitime iki pH 6.

Lygiavertiškumo taškas, kaip rodo vaizdas, yra maždaug 8,72, o ne 7. Kodėl? Kadangi CH ₃ COO ^- yra anijonas, kuris po hidrolizės sukuria OH ^- , kuris pagrindžia pH:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ COOH + OH ^-

Etapai

Acto rūgšties titravimą natrio hidroksidu galima analizuoti į 4 etapus.

- Prieš pradedant dėti bazę (NaOH), tirpalo pH yra rūgštus ir priklauso nuo acto rūgšties disociacijos.

- Pridėjus natrio hidroksido, susidaro acetato buferinis tirpalas, tačiau tokiu pat būdu padidėja ir acetato konjuguotosios bazės formavimasis, dėl ko padidėja tirpalo pH.

- Lygiavertiškumo taško pH įvyksta esant 8,72 pH, kuris yra atvirai šarminis.

Ekvivalentiškumo taškas neturi pastovios vertės ir kinta priklausomai nuo titravimo metu naudojamų junginių.

-Toliau pridedant NaOH, pasiekus ekvivalentiškumo tašką, pH padidėja dėl natrio hidroksido pertekliaus.

Indikatoriaus pasirinkimas pagal lygiavertiškumo tašką

Fenolftaleinas yra naudingas nustatant šio titravimo ekvivalentiškumo tašką, nes jo spalvos posūkio taškas, kai pH yra apie 8, patenka į acto rūgšties titravimo, kuris apima tašką, pH zoną. ekvivalentiškumas (pH = 8,72).

Kita vertus, metilraudonasis nėra naudingas nustatant lygiavertiškumo tašką, nes jis keičia spalvą pH intervale nuo 4,5 iki 6,4.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2018 m.). Lygiavertiškumo taškas. Atkurta iš: es.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Birželio 22 d.). Lygiavertiškumo taško apibrėžimas. Atgauta iš: thinkco.com
3. Lusi Madisha. (2018 m. Balandžio 16 d.). Skirtumas tarp galutinio taško ir lygiavertiškumo taško. » „DifferenceBetween.net“. Atkurta iš: atšķiris tarp.net
4. Žiūrėk J. (2018). Lygiavertiškumo taškas: apibrėžimas ir skaičiavimas. Atgauta iš: study.com
5. Whitten, KW, Davis, RE, Peck, LP & Stanley, GG Chemija. (2008 m.) Aštuntasis leidimas. „Cengage“ mokymosi redaktoriai.