Chemiker verwenden die Titration als Methode der quantitativen Analyse; das heißt, das Verfahren ermöglicht es, die genaue Menge einer Verbindung zu bestimmen. Grundsätzlich beinhaltet die Titration die Kombination zweier reagierender Chemikalien und eine Möglichkeit, den Fortschritt der Reaktion zu überwachen, damit der Bediener weiß, wann sie abgeschlossen ist. Eine der Chemikalien wird in eine Bürette geladen (ein Stück Glas, das sehr genaue Volumenmessungen ermöglicht); diese Verbindung ist das „Titrierungsmittel“. Die andere Verbindung wird in einen Kolben oder ein Becherglas gegeben und als „Analyt“ oder „Probe“ bezeichnet.
Im Allgemeinen muss die genaue Konzentration des Analyten bekannt sein, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Die Konzentrationen werden normalerweise in Einheiten von Mol pro Liter (mol/L) angegeben. Nach der Titration wird die Konzentration des Titriermittels, Information aus der ausgewogenen chemischen Reaktion zwischen Titriermittel und Analyt sowie die genaue Menge des titrierten Analyten werden verwendet, um die genaue Konzentration des Analyt.
Schreiben Sie die ausgewogene chemische Gleichung für die Reaktion, die zwischen dem Titriermittel und dem Analyten stattfindet. Dies erfordert notwendigerweise die Kenntnis der Identität von Titriermittel und Analyt. Ein übliches Experiment in Chemielabors an Gymnasien und Hochschulen ist die Titration von Essigsäure (CH? COOH, der Analyt) in einer Essigprobe mit Natriumhydroxid (NaOH, dem Titriermittel) (siehe Referenzen 2). Dies ist eine übliche Säure-Base-Reaktion:
1 CH? COOH + 1 NaOH? 1 CH? COONa + 1 Std.? Ö
Die Koeffizienten (d. h. die Zahlen links von jeder Chemikalie) legen das Molverhältnis der Reaktanten fest. In diesem Fall beträgt das Molverhältnis 1:1.
Umrechnen des Titriermittelvolumens, das zum Erreichen des Endpunkts erforderlich ist (d. h. der Punkt, an dem der gesamte Analyt verbraucht und das Volumen wurde aus der Bürette abgelesen) von Milliliter (ml) in Liter (L) durch Division durch 1000. Wenn beispielsweise 39,75 ml NaOH erforderlich waren, um den Endpunkt zu erreichen, dann
39,75 ml / (1000 ml/l) = 0,03975 l NaOH
Verwenden Sie die Liter Titriermittel, die erforderlich sind, um den Endpunkt der Titration zu erreichen, und die Konzentration des Titriermittels, um die im Prozess verwendete Menge an Titriermittel zu bestimmen. Die Konzentration des NaOH betrug 0,1044 mol/L, dann
0,03975 l NaOH x (0,1044 mol/l) = 0,004150 mol NaOH
Berechnen Sie die Mole des Analyten mit den Molen des Titriermittels aus Schritt 3 und dem Molverhältnis aus Schritt 1:
0,004150 mol NaOH x (1 mol CH&sub2; COOH / 1 mol NaOH) = 0,004150 mol CH&sub2; COOH
Bestimmen Sie die Konzentration der Probe, indem Sie die Mole des Analyten durch das Volumen des Analyten in Liter dividieren. In diesem Fall entspricht dies der Essigmenge, die vor der Titration in den Kolben oder Becher gegeben wurde. Für das in den Schritten 1 bis 4 verwendete Beispiel unter der Annahme, dass 5,00 ml Essig zur Analyse in den Kolben gegeben wurden, dann 5,00 ml = 0,00500 l und
(0,004150 mol CH&sub2; COOH) / (0,00500 L Essig) = 0,830 mol/L
Somit beträgt die Konzentration der Essigsäure im Essig 0,830 mol/L.
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