Οι χημικοί χρησιμοποιούν την τιτλοδότηση ως μέθοδο ποσοτικής ανάλυσης. Δηλαδή, η μέθοδος επιτρέπει τον προσδιορισμό της ακριβούς ποσότητας μιας ένωσης. Βασικά, η τιτλοδότηση περιλαμβάνει το συνδυασμό δύο χημικών που αντιδρούν και ένα μέσο παρακολούθησης της προόδου της αντίδρασης, έτσι ώστε ο χειριστής να γνωρίζει πότε είναι πλήρης. Μία από τις χημικές ουσίες φορτώνεται σε μια μπέτ (ένα κομμάτι γυάλινων σκευών που επιτρέπει πολύ ακριβείς μετρήσεις όγκου). αυτή η ένωση είναι ο «τιτλοδότης». Η άλλη ένωση τοποθετείται σε φιάλη ή ποτήρι και ονομάζεται «αναλύτης» ή «δείγμα».
Γενικά, η ακριβής συγκέντρωση του αναλύτη πρέπει να είναι γνωστή για την επίτευξη ακριβών αποτελεσμάτων. Οι συγκεντρώσεις εκφράζονται συνήθως σε μονάδες γραμμομορίων ανά λίτρο (mol / L). Μετά την πραγματοποίηση της τιτλοδότησης, η συγκέντρωση του τιτλοδότη, πληροφορίες από την ισορροπημένη χημική αντίδραση μεταξύ ο τιτλοδότης και η αναλυόμενη ουσία, και η ακριβής ποσότητα της αναλυόμενης ουσίας που τιτλοδοτείται χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της ακριβούς συγκέντρωσης της αναλυτής.
Γράψτε την ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση που λαμβάνει χώρα μεταξύ του τιτλοδότη και του αναλύτη. Αυτό απαιτεί απαραίτητα γνώση της ταυτότητας του τιτλοδότη και του αναλύτη. Ένα κοινό πείραμα σε εργαστήρια χημείας γυμνασίου και κολεγίου είναι η τιτλοδότηση του οξικού οξέος (CH; COOH, ο αναλύτης) σε ένα δείγμα ξιδιού με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH, ο τίτλος) (Βλέπε παραπομπές 2). Αυτή είναι μια κοινή αντίδραση οξέος-βάσης:
1 CH; COOH + 1 ΝαΟΗ; 1 CH; COONa + 1 Ω; Ο
Οι συντελεστές (δηλαδή, οι αριθμοί στα αριστερά κάθε χημικής ουσίας) καθορίζουν τη γραμμομοριακή αναλογία των αντιδρώντων. Σε αυτήν την περίπτωση, η γραμμομοριακή αναλογία είναι 1: 1.
Μετατρέψτε τον απαραίτητο όγκο τιτανίου για να φτάσετε στο τελικό σημείο (δηλ. Το σημείο όπου όλη η αναλυόμενη ουσία έχει καταναλώθηκε και η ένταση του όγκου έχει ληφθεί από το buret) από χιλιοστόλιτρα (mL) σε λίτρα (L) διαιρώντας με 1000. Για παράδειγμα, εάν χρειάστηκαν 39,75 mL NaOH για να φτάσει στο τελικό σημείο, τότε
39,75 mL / (1000 mL / L) = 0,03975 L NaOH
Χρησιμοποιήστε τα λίτρα τιτανίου που είναι απαραίτητα για να φτάσετε στο τελικό σημείο της τιτλοδότησης και τη συγκέντρωση του τιτανίου για να προσδιορίσετε τα γραμμομόρια του τιτανίου που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία. Η συγκέντρωση του ΝαΟΗ ήταν 0,1044 mol / L, τότε
0,03975 L NaOH x (0,1044 mol / L) = 0,004150 moles Ν & ΟΗ
Υπολογίστε τα γραμμομόρια του αναλύτη χρησιμοποιώντας τα γραμμομόρια του τιτανίου από το βήμα 3 και τη γραμμομοριακή αναλογία από το βήμα 1:
0,004150 mol NaOH x (1 mol CH; COOH / 1 mol NaOH) = 0,004150 mol CH; COOH
Προσδιορίστε τη συγκέντρωση του δείγματος διαιρώντας τα γραμμομόρια του αναλύτη με τον όγκο του αναλύτη σε λίτρα. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτό θα αντιπροσωπεύει την ποσότητα ξιδιού που τοποθετείται στη φιάλη ή το ποτήρι πριν από την τιτλοδότηση. Για το παράδειγμα που χρησιμοποιήθηκε στα βήματα 1 έως 4, υποθέτοντας ότι τοποθετήθηκαν στη φιάλη 5,00 mL ξίδι για ανάλυση, στη συνέχεια 5,00 mL = 0,00500 L και
(0,004150 mol CH; COOH) / (0,00500 L ξίδι) = 0,830 mol / L
Έτσι, η συγκέντρωση του οξικού οξέος στο ξίδι είναι 0,830 mol / L.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Αριθμομηχανή
- Δεδομένα από το πείραμα τιτλοδότησης