Η τιτλοποίηση οξέος-βάσης είναι ένας απλός τρόπος μέτρησης των συγκεντρώσεων. Οι χημικοί προσθέτουν έναν τίτλο, ένα οξύ ή μια βάση γνωστής συγκέντρωσης και μετά παρακολουθούν την αλλαγή στο pH. Μόλις το ρΗ φτάσει στο σημείο ισοδυναμίας, εξουδετερώνεται όλο το οξύ ή η βάση στο αρχικό διάλυμα. Μετρώντας τον όγκο του προστιθέμενου τίτλου, ο χημικός μπορεί να καθορίσει τη συγκέντρωση του αρχικού διαλύματος. Αυτή η διαδικασία ισχύει για οξέα και βάσεις που δίνουν / δέχονται μόνο ένα ιόν υδρογόνου. Άλλες ενώσεις όπως το θειικό οξύ έχουν πολλαπλά σημεία ισοδυναμίας, έτσι οι καμπύλες τιτλοδότησης είναι πιο περίπλοκες.
Υπολογίστε το pH στο σημείο ισοδυναμίας. Για ένα ισχυρό οξύ ή βάση σε διάλυμα, το pH στην ισοδυναμία θα είναι 0. Όταν ένα ισχυρό οξύ αντιδρά με μια ασθενή βάση, ωστόσο, σχηματίζουν ένα όξινο άλας, έτσι το ρΗ στην ισοδυναμία θα είναι μικρότερο από 7, ενώ το ρΗ μιας ισχυρής βάσης που αντιδρά με ένα ασθενές οξύ θα είναι μεγαλύτερο από 7 για τον ίδιο λόγο.
Ένας καλός τρόπος για να προσδιορίσετε τι θα συμβεί είναι να γράψετε τη χημική εξίσωση για την αντίδραση εξουδετέρωσης και να προσδιορίσετε τα προϊόντα. Μόλις εξουδετερωθεί όλο το οξύ ή η βάση, τα προϊόντα θα μείνουν μόνο, έτσι θα καθορίσουν το pH.
Φορέστε τα χημικά γυαλιά, το εργαστήριο και τα γάντια. Εκτελέστε το υπόλοιπο αυτού του πειράματος κάτω από την απαγωγό για ασφάλεια.
Γεμίστε την προχοΐδα με το τιτάνιο. Επιλέξτε τον πιο κατάλληλο τιτάνιο. Αραιώστε τον τίτλο και καταγράψτε τη συγκέντρωσή του. Θυμηθείτε κατά την αραίωση του τιτανίου ότι το οξύ θα πρέπει να προστίθεται πάντα στο νερό και όχι το αντίστροφο. Τα ισχυρά οξέα ή βάσεις χρησιμοποιούνται γενικά ως τίτλοι. είναι πιο δύσκολο να βρεθεί το σημείο ισοδυναμίας χρησιμοποιώντας ένα ασθενές οξύ ή βάση ως τον τίτλο. Τιτλοδοτήστε ένα όξινο διάλυμα με ισχυρή βάση όπως το υδροξείδιο του νατρίου. Τιτλοδοτήστε ένα βασικό διάλυμα με ισχυρό οξύ όπως υδροχλωρικό / μουριατικό οξύ.
Προσθέστε αργά το ποτήρι στο ποτήρι / φιάλη. Η αλλαγή του pH στο σημείο ισοδυναμίας είναι δραματική και συμβαίνει γρήγορα. Μόλις η ένδειξη pH αλλάξει χρώμα, σταματήστε να προσθέτετε τιτλοδότη και καταγράψτε τον όγκο του τιτανίου που προσθέσατε. Η burette θα έχει συνήθως σημάδια έντασης στο πλάι, ώστε να μπορείτε να προσδιορίσετε πόσο έχετε χρησιμοποιήσει.
Υπολογίστε τον αριθμό των γραμμομορίων τιτανίου που προστίθενται πολλαπλασιάζοντας τον όγκο του τιτανίου που χρησιμοποιήσατε με τη συγκέντρωση του οξέος ή της βάσης στο τιτάνιο. Ο αριθμός γραμμομορίων που προστίθενται για να φθάσει στο σημείο ισοδυναμίας είναι ίσος με τον αριθμό γραμμομορίων οξέος ή βάσης που υπήρχαν αρχικά στο διάλυμα.
βιβλιογραφικές αναφορές
- "Chemical Principles, the Quest for Insight, 4η Έκδοση". Peter Atkins και Loretta Jones. 2008.
Προειδοποιήσεις
- Τα ισχυρά οξέα και οι βάσεις είναι επικίνδυνες χημικές ουσίες. Ποτέ μην προσπαθήσετε να εκτελέσετε αυτό το πείραμα χωρίς κατάλληλο εξοπλισμό ασφαλείας, συμπεριλαμβανομένων προστατευτικών γυαλιών, γαντιών και απορροφητήρα. Πάντα να προσέχετε και να προσέχετε όταν μεταφέρετε, χρησιμοποιείτε ή αραιώνετε ισχυρά οξέα και βάσεις. Πάντα προσθέτετε οξύ στο νερό και όχι το αντίστροφο. Μην καταπίνετε αυτές τις χημικές ουσίες και μην τους αφήνετε να έρθουν σε επαφή με το πρόσωπο, τα χέρια, τα μάτια ή το δέρμα σας. Εάν συμβεί τυχαία έκθεση, ζητήστε αμέσως ιατρική βοήθεια.
Σχετικά με τον Συγγραφέα
Με έδρα στο Σαν Ντιέγκο, ο Τζον Μπρέναν γράφει για την επιστήμη και το περιβάλλον από το 2006. Τα άρθρα του εμφανίστηκαν στα "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" και "East Bay Μηνιαία. "Ο Μπρέναν έχει πτυχίο βιολογίας από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο.
Φωτογραφικές μονάδες
εικόνα χημικών εμπειριών από τον Sergey Galushko από Fotolia.com