Hvad er redox -titrering?

redox -titrering:et kraftfuldt værktøj til kvantificering af reaktioner

Redox -titrering er en kraftig analytisk teknik, der bruges til at bestemme koncentrationen af ​​en analyt (stoffet, der analyseres) ved at reagere den med en opløsning af kendt koncentration (titranten) i en redox -reaktion .

Her er sammenbruddet:

* redoxreaktion: Involverer overførsel af elektroner mellem to arter. En art bliver oxideret (mister elektroner), og den anden bliver reduceret (får elektroner).

* titrering: En kontrolleret reaktion, hvor en opløsning af kendt koncentration (titrant) gradvist tilsættes til en opløsning af ukendt koncentration (analyt), indtil reaktionen når sit slutpunkt.

* slutpunkt: Det punkt, hvor reaktionen er afsluttet, ofte angivet med en farveændring eller anden målbar ændring.

hvordan det fungerer:

1. forberedelse: Du har en opløsning af analytten med ukendt koncentration og en opløsning af titranten med kendt koncentration.

2. titrering: Titranten føjes langsomt til analytopløsningen ved hjælp af en burette.

3. overvågning: Reaktionen overvåges for at detektere slutpunktet. Dette kan gøres af:

* visuel indikator: Et kemikalie, der ændrer farve ved slutpunktet.

* potentiometrisk titrering: Brug af et voltmeter til at måle den potentielle forskel mellem to elektroder under reaktionen.

4. Beregning: Mængden af ​​titrant, der kræves for at nå slutpunktet, bruges til at beregne koncentrationen af ​​analytten ved hjælp af støkiometri og den afbalancerede redoxreaktionsligning.

Nøglepunkter:

* ækvivalenspunkt: Det teoretiske punkt, hvor molen af ​​titrant og analyt er støkiometrisk ækvivalente i reaktionen.

* Standardløsninger: Titranter er typisk forberedt som standardopløsninger med nøjagtigt kendte koncentrationer.

* applikationer: Redox -titreringer bruges i vid udstrækning på forskellige felter, herunder:

* Kemi: Bestemmelse af koncentrationen af ​​forskellige stoffer, herunder oxidation og reduktionsmidler.

* Miljøovervågning: Analyse af vand- og jordprøver for forurenende stoffer.

* Farmaceutisk industri: Evaluering af renhed og styrke af medikamenter.

* Fødevarevidenskab: Bestemmelse af C -vitaminindholdet i mad.

Eksempel:

Lad os overveje et simpelt eksempel:titrering af jern (II) -ioner med kaliumpermanganat.

* analyt: Fe²⁺ (jern (II) ioner)

* titrant: Kmno₄ (kaliumpermanganat)

* reaktion: Mno₄⁻ + 5fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O

Permanganationerne (Mno₄⁻) fungerer som oxidationsmiddel, der oxideres jernet (II) -ioner (Fe²⁺) til jern (III) -ioner (Fe³⁺). Slutpunktet nås, når den lilla farve på permanganationerne forsvinder på grund af fuldstændig reduktion. Mængden af ​​KMNO₄ brugt giver dig mulighed for at beregne koncentrationen af ​​Fe²⁺ i prøven.

Kortfattet: Redox -titrering tilvejebringer en præcis og alsidig metode til at bestemme koncentrationen af ​​et stof ved at udnytte overførslen af ​​elektroner i en redoxreaktion. Dets brede udvalg af applikationer gør det til en vigtig teknik inden for mange videnskabelige og industrielle områder.