Hvordan beregne andre likeverdighets Points

Hvordan beregne andre likeverdighets Points


En vanlig type av kjemi eksperiment kalt titrering bestemmer konsentrasjonen av en substans oppløst i en oppløsning. Syre-base titreringer, hvor en syre og en base nøytraliserer hverandre, er den vanligste typen. Det punkt ved hvilket all syre eller base i analytten (løsningen blir analysert) har blitt nøytralisert kalles likevektspunktet; avhengig av syre eller base i analytten, vil noen titreringer ha en annen likevektspunktet i tillegg. Man kan beregne den pH-verdi av oppløsningen på det andre ekvivalenspunktet lett.

Bruksanvisning

1 Bestemme hvorvidt syre eller base var til stede i analytten, som slags syre eller base var til stede, og hvor mye av det var tilstede. Hvis du arbeider på dette spørsmålet for en hjemmelekse, vil informasjonen bli gitt til deg. Dersom, på den annen side, du har bare gjort en titrering i laboratoriet, vil du har samlet informasjon som du utførte titreringen.

2 Husk at diprotiske syrer eller baser (syrer / baser som kan donere eller akseptere mer enn én hydrogen ion) er den typen som vil ha andre likeverdighet poeng. Også huske at KA1 er likevektskonstanten (forholdet mellom produktene til reaktanter) for den første proton donasjon, mens Ka2 er likevektskonstanten for den andre proton donasjon. Slå opp Ka2 for syre eller base i en referanse tekst eller online table (se Ressurser).

3 Bestemme mengden av konjugert syre eller base i analytten. Dette vil være ekvivalent til mengden av syre eller base opprinnelig var til stede. Multiplisere den opprinnelige analyttkonsentrasjonen av sitt volum. For eksempel si at du starter med 40 ml av en molar oksalsyre. Konverter konsentrasjonen milliliter ved å dividere med 1000, deretter multiplisere dette volumet av sin konsentrasjon. Dette vil gi deg antall mol oksalsyre opprinnelig til stede: (40/1000) x 1 = 0,04. Det er 0,04 mol oksalsyre stede.

4 Ta volum titreringsmiddel (den kjemiske man tilsatt under titreringen) for å nøytralisere syren eller basen analytten og legge den til mengden av analytt som opprinnelig var til stede. Dette vil gi deg den endelige volum. For eksempel anta at for å nå andre likeverdighet, ble 80 ml 1 molar NaOH tilsettes 40 ml av en molar oksalsyre. Beregningen vil være 80 ml titrant + 40 ml analytt = 120 ml sluttvolum.

5 Del antall mol av syre eller base opprinnelig var til stede i en analytt av det endelige volum. Dette vil gi den endelige konsentrasjon av konjugerte syre eller base. For eksempel, 120 ml ble det endelige volum og 0,04 mol opprinnelig var til stede. Konverter ml til liter og dele antall føflekker med antall liter: 120/1000 = 0,12 liter; 0,04 mol / 0,12 liter = 0,333 mol per liter.

6 Bestemme Kb av den korresponderende base (eller Ka hvis det er en konjugert syre). Husk at den korresponderende base er den arten som dannes når man fjerner alle protoner fra en syre, mens den konjugerte syren er den arten som dannes når man donere protoner til en base. Følgelig, ved den andre ekvivalenspunktet, den diprotisk syre (oksalsyre, for eksempel) vil ha blitt fullstendig deprotoneres og dens Kb vil være lik 1 x 10 ^ -14 / den andre Ka for oksalsyre. For en base, vil den Ka ved den andre ekvivalenspunktet være lik 1 x 10 ^ -14 / den andre Kb for diprotisk basen. For eksempel, oksalsyre ble analytten. Dens Ka er 5,4 x 10 ^ -5. Del 1 x 10 ^ -14 med 5,4 x 10 ^ -5: (1 x 10 ^ -14) / (5,4 x 10 ^ -5) = 1,852 x 10 ^ -10. Dette er den Kb for fullstendig deprotonerte form av oksalsyre, oksalatet ion.

7 Sett opp en likevektskonstant ligning i følgende form: Kb = ([OH -] [konjugert syre]) / [korresponderende base]. De firkant parenteser representerer konsentrasjon.

8 Innbytter x ^ 2 for de to begrepene på toppen i ligningen og løse for x som vist: Kb = x ^ 2 / [korresponderende base]. For eksempel er konsentrasjonen av natriumoksalat var 0,333 mol / L, og dens Kb var 1,852 x 10 ^ -10. Når disse verdiene er plugget i, gir det følgende regnestykke: 1,852 x 10 ^ -10 = x ^ 2 / 0.333. Multipliser begge sider av ligningen med 0,333: 0,333 x (1,852 x 10 ^ -10) = x ^ 2; 6,167 x 10 ^ -11 = x ^ 2. Ta kvadratroten av begge sider for å løse for x: (6.167 x 10 ^ -11) ^ 1/2 = x. Dette gir følgende: x = 7,85 x 10 ^ -6. Dette er konsentrasjonen av hydroksydioner i oppløsningen.

9 Konverter fra konsentrasjonen av hydroksid ion eller hydrogen ion til pH. Hvis du har konsentrasjonen av hydrogen ion, du bare ta det negative loggen for å konvertere til pH. Hvis du har konsentrasjonen av hydroksid ion, ta den negative log deretter trekke svaret fra 14 å finne pH. For eksempel er konsentrasjonen funnet var 7,85 x 10 ^ -6 mol pr liter av hydroksydioner: log 7,85 x 10 ^ -6 = -5,105 derfor -log 7,85 x 10 ^ -6 = 5,105.

10 Trekk svaret fra 14. For eksempel 14 til 5,105 = 8,90. PH-verdien ved ekvivalenspunktet andre er 8,90.

Hint

  • Denne beregningen ikke ta autoionisering vann i betraktning, noe som kan bli en faktor i svært fortynnede løsninger av svake baser eller syrer. Likevel, det er et godt anslag for disse formålene og den slags svar du vil bli forventet å gi for denne typen problem.