Säuren sind Lösungen, die eine höhere Konzentration an H+-Ionen aufweisen als an OH--Ionen. Dies wird in Bezug auf den pH-Wert gemessen. Reines Wasser, das die gleiche Menge jedes Ions enthält, hat einen pH-Wert von 7. Säuren haben einen pH-Wert unter 7, während Basen einen pH-Wert zwischen 7 und 14 haben. Die Titration ist ein Laborverfahren, bei dem einer Lösung sehr genau abgemessene Mengen einer Chemikalie zugesetzt werden, um etwas über ihre Zusammensetzung zu bestimmen. Dieses Experiment ist immer noch ohne eine genaue Skala und volumetrische Glasgeräte möglich, aber die Ergebnisse werden weniger genau sein.
Um festzustellen, wie sauer die Mystery-Lösung ist, fügen Sie NaOH, eine Base, tropfenweise hinzu, bis die Säure neutralisiert ist. Dies ist nur hilfreich, wenn Sie die genaue Konzentration Ihres NaOH kennen. Wenn Sie die genaue Molarität Ihres NaOH bereits kennen, überspringen Sie diesen Abschnitt. Ansonsten verwenden Sie Ihre Waage, die hoffentlich auf das Hundertstel oder Tausendstel Gramm messen kann, und wiegen Sie 0,5 Gramm KHP ab. Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie nicht genau 0,500 Gramm bekommen - schreiben Sie einfach das tatsächliche Gewicht auf.
Gießen Sie das KHP in ein Becherglas und lösen Sie es in Wasser auf. Es spielt keine Rolle, wie viel Wasser Sie verwenden, solange das gesamte KHP gelöst ist.
Stellen Sie Ihre Bürette auf. Eine Bürette ist ein langes Glasröhrchen, das in der Regel alle zehntel Milliliter markiert ist und an einem Ende offen mit einem Ventil am anderen Ende ist. Füllen Sie die Bürette mit Ihrer NaOH-Lösung und stellen Sie sie mit geschlossenem Bodenventil über den KHP-Becher. Schreiben Sie die Lautstärke auf.
Geben Sie einige Tropfen Ihres Indikators hinzu und beginnen Sie mit der Titration. Fügen Sie NaOH hinzu, bis Sie im Becher eine blaue oder rosa Farbe sehen, je nachdem, welchen Indikator Sie verwendet haben. Gehen Sie von diesem Punkt an sehr langsam vor, fügen Sie jeweils nur ein oder zwei Tropfen hinzu und rühren Sie dann die Lösung um. Sobald die Farbe konstant bleibt und nach dem Rühren nicht wieder klar wird, ist die Titration abgeschlossen. Markieren Sie das Endvolumen und ziehen Sie es dann vom Startvolumen ab, um das Titrationsvolumen zu bestimmen.
Berechnen Sie die Molarität der NaOH. Am Endpunkt der Titration sind die Mole Säure (KHP) gleich den Molen Base (NaOH). Berechnen Sie die Mole KHP, indem Sie die eingewogene Menge durch das Molekulargewicht von KHP dividieren, das 204,2212 g/mol beträgt. Wenn Sie 0,500 Gramm gewogen haben, sind dies 0,00245 Mol. Molarität ist gleich Mol pro Liter. Wenn Sie 50 ml NaOH oder 0,05 Liter verwendet haben, teilen Sie 0,00245 durch 0,05, um die Molarität von NaOH zu erhalten: 0,049 M.
Sie sollten noch viel frisches NaOH übrig haben. Füllen Sie die Bürette erneut und notieren Sie das Volumen. Messen Sie mit so viel Präzision, wie es Ihre Ausrüstung zulässt, ein bestimmtes Volumen Ihrer unbekannten Probe in ein Becherglas ab. Zwischen 50 und 100 ml sollten funktionieren.
Geben Sie zwei oder drei Tropfen Indikator in den Becher und legen Sie ihn unter die Bürette. Beginnen Sie mit der Titration. Sie können anfangs schneller vorgehen, indem Sie den Becher mit einer Hand schwenken, um die Lösung zu mischen, aber verlangsamen Sie, sobald die Farbe zu erscheinen beginnt. Fügen Sie NaOH einen Tropfen nach dem anderen hinzu, bis das gesamte Becherglas seine Farbe ändert. Notieren Sie das NaOH-Volumen aus der Bürette und ziehen Sie es vom ursprünglichen Volumen ab.
Berechnen Sie, wie viele Mol NaOH Sie hinzugefügt haben. Multiplizieren Sie einfach die berechnete Molarität (im Beispiel 0,049 M) mit dem aus der Bürette hinzugefügten Volumen. Stellen Sie sicher, dass Sie in Liter anstatt in Milliliter umrechnen. Wenn Sie beispielsweise 100 ml hinzugefügt haben, beträgt die Gesamtmenge der hinzugefügten Mol 0,0049. Diese Zahl entspricht der Anzahl der Säuremole in Ihrer unbekannten Lösung. Sie können die Konzentration oder Molarität Ihrer Unbekannten weiter berechnen, indem Sie diese Zahl durch die Anzahl der Liter dividieren, die Sie in Schritt 1 in das Becherglas gegeben haben.