Syre base titreringsteori

I kemi er titrering en proces, hvor en kemiker kan finde koncentrationen af en opløsning med god nøjagtighed, hvis hun ved, hvilket stof der er i den. Dette kan være meget praktisk til bestemmelse af koncentrationer af syrer og baser, såsom saltsyre og natriumhydroxid. Typisk tilføjer kemneren en anden opløsning, dråbe for dråbe, indtil blandingen pludselig skifter farve og signaliserer slutningen af titreringen.
Grundlæggende proces

Opløsningen med ukendt koncentration kaldes "titeren". Den tilsatte opløsning kaldes "titranten." Ved syre-basetitrering tilsættes titreringen nok til titeren til at neutralisere den. Så hvis titeren er en base, tilføjer en kemiker en syre som titeren.

En laboratoriet tilføjer en farveindikator til titeren, før den indikerer neutraliseringspunktet. Dette er vigtigt, fordi hvis han tilføjer titranten for hurtigt, kan teknikeren gå lige ved neutraliseringspunktet og ikke vide nøjagtigt, hvor meget titrant der var brug for for at nå den.
Indikatorer

I syre-base titrering, neutraliseringspunktet forekommer ved en pH på 7,0. Litmus er en god indikator for en syre-basetitrering, fordi den ændrer farve ved en pH-værdi på ca. 6,5 - tæt nok, som det vil blive forklaret nedenfor. Da indikatorer reagerer med opløsningen, der måles, skal de bruges i moderation - kun et par dråber hvis det er muligt.
Ækvivalensspunkt

Det punkt, hvor titranten neutraliserer al titeren fuldstændigt og efterlader neutralt vand, kaldes ”ækvivalenspunkt.” Dette er, når titranten har "brugt op" al titeren. Syren og basen har annulleret hinanden fuldstændigt. Et eksempel på denne form for gensidig annullering er illustreret i denne kemiske formel:

HCI + NaOH -> NaCL + H _2O

Ved ligevægt er opløsningens pH 7,0.
Titration Curve

Hvis du bruger en pH-måler, kan du registrere pH regelmæssigt, når titrant tilføjes. Et plott af pH-værdien (som den lodrette akse) mod titreringsvolumenet ville frembringe en skrå kurve, der er særlig stejl omkring ækvivalenspunktet. PH er et mål for H3O + -koncentrationen i en opløsning. Tilsætning af en eller to dråber til en neutral opløsning ændrer H3O + -koncentrationen i høj grad med en faktor på 10 eller mere. Fordobling af den tilsatte mængde ændrer ikke koncentrationen næsten lige så meget. Det er dette, der gør titreringskurven så stejl i det ene område, og derfor gør ækvivalenspunktet så let at identificere i grafen. Mængden af titrant, der er nødvendig for at neutralisere titeren, er derfor let at kvantificere.
Potentiometrisk titrering

En titreringskurve kan også tegne konduktivitet (som den lodrette akse) mod titranten. Syrer og baser leder elektricitet. Derfor kan du måle konduktivitet ved at indsætte elektroder i titeren. Elektroderne ville være knyttet til et batteri og et ammeter (eller voltmeter). Titreringskurven ændres præcipitativt ved ækvivalenspunktet. I dette tilfælde vil ledningsevne have et mærkbart minimum på ækvivalensspunktet. Denne metode har fordelen ved ikke at have brug for en indikator, der kan forstyrre eller deltage i neutraliseringsreaktionen, hvilket påvirker dens resultater.