Acid Base Titration Theory

I kemi er titrering en proces, hvormed en kemiker kan finde koncentrationen af ​​en opløsning med god nøjagtighed, hvis hun ved, hvad stof er i det. Dette kan være meget praktisk til bestemmelse af koncentrationerne af syrer og baser, såsom saltsyre og natriumhydroxid. Typisk tilføjer kemikeren en anden opløsning, drop-by-drop, indtil blandingen pludselig ændrer farve og signalerer slutningen af ​​titrering.

Grundlæggende proces

Løsningen af ​​ukendt koncentration kaldes " titer ". Den tilsatte opløsning kaldes titranten. Ved syre-base titrering tilsættes tilstrækkelig titrant til titeren for at neutralisere den. Så hvis titeren er en base, tilføjer en kemiker en syre som titeren.

En laboratorietekniker tilføjer en farveindikator til titteren, inden den angiver neutraliseringspunktet. Dette er vigtigt, fordi hvis han tilføjer titranten for hurtigt, kan teknikeren gå lige ved neutraliseringspunktet og ved ikke præcis, hvor meget titrant der er behov for for at nå det.

Indikatorer

I syre- basetitrering sker neutraliseringspunktet ved en pH på 7,0. Litmus er en god indikator for en syre-base titrering, fordi den ændrer farve ved en pH på omkring 6,5-tæt nok, som det vil blive forklaret nedenfor. Da indikatorer reagerer med opløsningen, der måles, bør de anvendes i moderering - kun få dråber hvis det er muligt.

Equivalence Point

Det punkt, hvor titreringen neutraliserer hele titeren, forlader neutralt vand, kaldes "ækvivalenspunktet". Det er her, når titranten har "brugt op" alle titrene. Syren og basen har helt annulleret hinanden. Et eksempel på denne form for gensidig aflysning er illustreret i denne kemiske formel:

HCI + NaOH -> NaCL + H _2O

Ved ligevægt er opløsningens pH 7,0.

Titreringskurve

Hvis du bruger en pH-meter, kan du registrere pH med jævne mellemrum, da titrant er tilsat. Et plot af pH-værdien (som den vertikale akse) mod titranten vil producere en skrånende kurve, som er særlig stejl omkring ækvivalenspunktet. PH er et mål for H3O + koncentrationen i en opløsning. Tilføjelse af en eller to dråber til en neutral opløsning ændrer kraftigt H3O + koncentrationen med en faktor på 10 eller mere. Dobling af det tilsatte beløb ændrer ikke koncentrationen næsten lige så meget. Dette gør titreringskurven så stejl i den ene region, og gør derfor ækvivalenspunktet så let at identificere i grafen. Den mængde titrant, der er nødvendig for at neutralisere titeren, er derfor let at præcis kvantificere.

Potentiometrisk titrering

En titreringskurve kan også grafere ledningsevnen (som den lodrette akse) mod titranten. Syrer og baser udfører elektricitet. Derfor kan du måle ledningsevnen ved at indsætte elektroder i titeren. Elektroderne ville blive fastgjort til et batteri og ammeter (eller voltmeter). Titreringskurven ændres præcist ved ækvivalenspunktet. I dette tilfælde vil ledningsevnen have et mærkbart minimum ved ækvivalenspunktet. Denne metode har fordelen ved ikke at have brug for en indikator, som kunne interferere eller deltage i neutraliseringsreaktionen og påvirke dens resultater.