Forklar potentiometrisk titrering med et eksempel?

Potentiometrisk titrering, også kendt som pH-titrering, er en teknik, der bruges til at bestemme koncentrationen af ​​en ukendt syre eller base ved at overvåge ændringen i pH under titreringen. Det involverer måling af potentialet (spændingen) af en elektrokemisk celle, såsom en pH-elektrode, når titranten tilsættes analytopløsningen.

Her er et forenklet eksempel på potentiometrisk titrering:

Eksempel:Titrering af en stærk syre med en stærk base

Lad os overveje titreringen af ​​50 ml 0,1 M saltsyre (HCl) med 0,1 M natriumhydroxid (NaOH).

1. Forberedelse:

- Opsæt et pH-meter eller en potentiometrisk titrator med en pH-elektrode.

- Fyld en burette med NaOH-opløsningen.

- Overfør HCl-opløsningen til et bægerglas.

2. Indledende læsning:

- Nedsænk pH-elektroden i HCl-opløsningen.

- Registrer den indledende pH-aflæsning.

3. Titrering:

- Begynd at tilsætte NaOH-opløsningen fra buretten dråbevis til HCl-opløsningen under konstant omrøring.

- Ved hver tilsætning skal du vente på, at pH-aflæsningen stabiliserer sig.

- Registrer pH-aflæsningen efter hver tilsætning af NaOH.

4. Plotning af titreringskurven:

- Tegn en graf med pH på y-aksen og mængden af ​​tilsat NaOH (i ml) på x-aksen.

- Den resulterende kurve kaldes titreringskurven.

5. Ækvivalenspunkt:

- Ækvivalenspunktet er det punkt, hvor mol syre og base er lige store, hvilket resulterer i en neutral opløsning.

- Ækvivalenspunktet er angivet ved en skarp ændring i pH eller et plateau i titreringskurven.

6. Beregninger:

- Ved ækvivalenspunktet er de tilsatte mol NaOH lig med de mol HCl, der oprindeligt er til stede i opløsningen.

- Brug volumen og koncentration af NaOH tilsat ved ækvivalenspunktet til at beregne koncentrationen af ​​HCl.

I dette eksempel vil ækvivalenspunktet blive nået, når mol af tilsat NaOH er lig med mol HCl til stede i 50 ml 0,1 M HCl opløsning. Da HCl er en monoprotisk syre, kan mol HCl beregnes som:

Mol HCl =Koncentration af HCl × Volumen af ​​HCl

Mol HCI =0,1 M × 50 ml =5,0 mmol

Ved ækvivalenspunktet vil antallet af tilsat mol NaOH også være 5,0 mmol. Derfor kan koncentrationen af ​​NaOH beregnes som:

Koncentration af NaOH =Mol NaOH / Volumen af ​​NaOH

Koncentration af NaOH =5,0 mmol / volumen af ​​NaOH

Ved at bestemme mængden af ​​NaOH, der kræves for at nå ækvivalenspunktet, kan den nøjagtige koncentration af HCl i den ukendte opløsning beregnes.