Όταν εργάζεστε με χημικά, είναι συχνά σημαντικό να γνωρίζετε πόσο συγκεκριμένη χημική ουσία αντιμετωπίζετε. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να λάβετε αυτές τις πληροφορίες ανάλογα με τις συγκεκριμένες ουσίες με τις οποίες εργάζεστε και τον εξοπλισμό που διαθέτετε. Σε πολλές περιπτώσεις, είναι χρήσιμο να γράφετε και τα δεδομένα, οπότε δεν ασχολείστε μόνο με τους πρώτους αριθμούς. Το γράφημα σας δίνει προοπτική και συχνά καθιστά προσβάσιμα πολλά σημεία δεδομένων με μία ματιά. Τα γραφήματα που χρησιμοποιούνται συνήθως για αυτό είναι καμπύλες τιτλοδότησης.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Μια καμπύλη τιτλοδότησης είναι ένα γράφημα που δείχνει τόσο τον όγκο μιας χημικής ουσίας όσο και το pH του διαλύματος που περιέχει αυτό το χημικό σε έναν δισδιάστατο άξονα. Ο όγκος αντιπροσωπεύεται ως ανεξάρτητη μεταβλητή, ενώ το pH είναι εξαρτημένη μεταβλητή.
Τι είναι οι τιτλοδοτήσεις;
Οι τιτλοδοτήσεις είναι μια μορφή χημικής ανάλυσης, χρήσιμη για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης ενός συγκεκριμένου χημικού συστατικού μέσα σε ένα διάλυμα. Μια τιτλοδότηση χρησιμοποιείται όταν είναι γνωστή η μετρούμενη χημική ουσία, αλλά ο όγκος της εντός του διαλύματος δεν είναι γνωστός. Σε μια τιτλοδότηση, μια μετρούμενη ποσότητα διαλύματος με γνωστή συγκέντρωση (γνωστή ως ο τίτλος) προστίθεται στο διάλυμα με άγνωστη συγκέντρωση (γνωστή ως αναλύτης). Αφού ολοκληρωθεί οποιαδήποτε χημική αντίδραση μεταξύ των δύο διαλυμάτων, λαμβάνονται μετρήσεις για να προσδιοριστεί ο όγκος της χημικής ουσίας που μετράται που υπάρχει στο τελικό διάλυμα. Επειδή η σύνθεση του τιτλοδότη είναι γνωστή και έχουν εντοπιστεί όλες οι χημικές ουσίες των διαλυμάτων, αυτές οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται για να προσδιοριστεί η ποσότητα της χημικής ουσίας στην αναλυόμενη ουσία.
Καμπύλες τιτλοδότησης
Οι καμπύλες τιτλοδότησης είναι γραφήματα που εμφανίζουν τις πληροφορίες που συγκεντρώνονται με τιτλοδότηση. Οι πληροφορίες εμφανίζονται σε έναν δισδιάστατο άξονα, συνήθως με χημικό όγκο στον οριζόντιο άξονα και pH διαλύματος στον κατακόρυφο άξονα. Η καμπύλη του γραφήματος δείχνει τη μεταβολή στο ρΗ διαλύματος καθώς ο όγκος των χημικών μεταβάλλεται λόγω της προσθήκης του τιτανίου. Ο χημικός όγκος είναι μια ανεξάρτητη μεταβλητή στο γράφημα, ενώ το ρΗ (το οποίο αλλάζει καθώς ο όγκος της μετρούμενης χημικής ουσίας αυξάνεται) είναι μια εξαρτημένη μεταβλητή.
Διαβάζοντας ένα γράφημα τιτλοδότησης
Οι καμπύλες τιτλοδότησης δείχνουν πώς αλλάζει το pH του διαλύματος καθώς ένα γνωστό χημικό προστίθεται στο διάλυμα οποιοδήποτε σημείο κατά μήκος της καμπύλης σας δίνει πληροφορίες σχετικά με το pH του διαλύματος ως τον όγκο της γνωστής χημικής ουσίας αυξάνεται. Το γράφημα συνήθως δείχνει μια σταδιακή αύξηση του ρΗ έως ότου σχεδόν όλα τα ιόντα υδρογόνου στο διάλυμα εξουδετερωθούν. σε αυτό το σημείο, το γράφημα αυξάνεται απότομα. Αυτή η σχεδόν κάθετη κίνηση συνεχίζεται μέχρις ότου η λύση αρχίσει να γίνεται βασική, οπότε το γράφημα ισοπεδώνει ξανά. Σχεδόν όλες οι καμπύλες τιτλοδότησης οξέων ή βάσεων έχουν το ίδιο σχήμα.
Χρησιμοποιώντας το γράφημα, το σημείο στο οποίο συμβαίνει η εξουδετέρωση (υποδεικνύεται από την απότομη μετατόπιση της καμπύλης) μπορεί να είναι βρέθηκε, όπως και το σημείο ισοδυναμίας όπου η λύση φτάνει σε ισορροπία (η οποία βρίσκεται στα μισά της απότομης κλίση). Το σημείο στο οποίο το pH ξεκινά και πάλι είναι επίσης ορατό. Χρησιμοποιώντας αυτά τα σημεία (και περιστασιακά άλλα επιλεγμένα σημεία κατά μήκος της γραμμής) και άλλα δεδομένα σχετικά με το χημικές ουσίες που εμπλέκονται, είναι δυνατόν να υπολογιστεί η συγκέντρωση της γνωστής χημικής ουσίας στο αναλυτής.