Syre-base-titrering eksperimenter

I kjemien, er syre-base-titrering kombinasjonen av en syreoppløsning med en baseløsning inntil en fullstendig nøytraliserer de andre. Den ene som er fullt nøytralisert er av ukjent konsentrasjon. På det punkt av nøytraliseringen, mengden tilsatt for å oppnå nøytralisering bestemmer hvor mye base eller syre var i løsningen av ukjent konsentrasjon. Oppløsningen av kjente løsning kalles "standard oppløsning" eller "titrant." Syre-base-titreringer er ikke den eneste form for titrering, men de er de mest vanlige.

Den grunnleggende prosessen

Standardløsningen er det motsatte av hva som er løsningen med ukjent konsentrasjon. Dersom en er en syre, er den andre en base. Dette betyr at titrant \ "drar \" løsningen med ukjent konsentrasjon mot en nøytral pH-verdi, hverken syren eller basen.

Standardløsningen blir først tilsettes raskt. Når et fargestoff tilsatt til løsningen med ukjent konsentrasjon (de "titer") begynner å endre farge, indikerer det en oppløsning av ukjent konsentrasjon nærmer seg til en pH-verdi på 7,0 (nøytral), det vil si, det er blitt nøytralisert. Standardløsningen tilsettes deretter mer og mer langsomt. Når nøytraliseringen er i ferd med å bli oppnådd, blir titrant tilsatt dråpe for dråpe. Dette gjør forsøket meget nøyaktig ved måling av titer konsentrasjon.

indikatorer

Syre-base-titrering indikatorer ideell endrer farge når titeren passerer en pH-verdi på 7,0 (nøytral). Vanligvis gjør brukte indikatorer ikke treffer 7,0 på nesen, men de får tett. For eksempel, er lakmus en god indikator for en syre-base-titrering, fordi den endrer farge ved en pH-verdi på rundt 6,5-nær nok, slik det vil bli forklart nedenfor. Siden indikatorene reagerer med oppløsningen som skal måles, bør de brukes i moderate mengder og er bare noen få dråper, hvis det er mulig.

likeverdighet Point

Den "likevektspunktet" er når titer har nettopp blitt fullstendig nøytralisert. Enda et par dråper titrant ville endre pH betydelig. Dette er fordi konsentrasjonen av hydronium (H3O +) og hydroksydioner (OH) ved nøytral pH-verdi på 7,0 er begge så lavt i teknisk begrep, 10 ^ -7 molals (mol per liter) for begge. Normale syrer og baser har langt høyere konsentrasjoner av hydrogener eller hydroksyder enn dette, og en dråpe eller to av syre eller base vil øke den førstnevnte eller sistnevnte ved størrelsesordener. Dette er enormt nyttig for indikatoren ettersom en indikator som lakmus vil skifte farge bare en dråpe eller så bort fra likevektspunktet.

titrering Curve

Hvis pH målinger er tatt med alle tillegg av titrant kan titer pH fremstilles grafisk mot volum eller masse av titrant lagt. Ved konsentrasjon argumentet ovenfor, vil kurven være meget bratt ved likevektspunktet, noe som gjør dens bestemmelse ganske enkelt grafisk.

reaksjoner

Noen nøytralisering reaksjoner som kan gjøres i laboratoriet som titrering eksperimenter er:

NaOH + HCl? NaCl + H2O
2 HCI + Ba (OH) 2? BaCl2 + 2H2O
HCl + NH3? NH4Cl

Elementene er byttet mellom molekylene i de to første ligninger, og blir derfor kalt "fortrengningsreaksjoner." Nøytraliseringsanalyser reaksjoner behøver ikke være fortrengningsreaksjoner eller produsere vann, som vist med den siste ligning, som en "kombinasjon reaksjon".