Podczas pracy z chemikaliami często ważne jest, aby wiedzieć, z jaką ilością konkretnej substancji chemicznej masz do czynienia. Istnieje wiele metod, których możesz użyć, aby uzyskać te informacje, w zależności od konkretnych substancji, z którymi pracujesz, i dostępnego sprzętu. W wielu przypadkach przydatne jest również tworzenie wykresów danych, więc nie masz do czynienia tylko z surowymi liczbami. Wykres przedstawia perspektywę i często umożliwia dostęp do wielu punktów danych za jednym spojrzeniem. Najczęściej używane do tego wykresy to krzywe miareczkowania.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Krzywa miareczkowania to wykres, który pokazuje zarówno objętość substancji chemicznej, jak i pH roztworu zawierającego tę substancję chemiczną na dwuwymiarowej osi. Objętość jest reprezentowana jako zmienna niezależna, podczas gdy pH jest zmienną zależną.
Czym są miareczkowanie?
Miareczkowania są formą analizy chemicznej, przydatnej do określania stężenia określonego składnika chemicznego w roztworze. Miareczkowanie stosuje się, gdy znana jest mierzona substancja chemiczna, ale nie jest znana jej objętość w roztworze. Podczas miareczkowania odmierzona ilość roztworu o znanym stężeniu (tzw. titrant) jest dodawana do roztworu o nieznanym stężeniu (tzw. analit). Po zakończeniu jakiejkolwiek reakcji chemicznej między dwoma roztworami, wykonywane są pomiary w celu określenia objętości mierzonej substancji chemicznej obecnej w roztworze końcowym. Ponieważ skład titranta jest znany, a wszystkie substancje chemiczne w roztworach zostały zidentyfikowane, informacje te są wykorzystywane do określenia ilości substancji chemicznej w analicie.
Krzywe miareczkowania
Krzywe miareczkowania to wykresy przedstawiające informacje zebrane podczas miareczkowania. Informacje są wyświetlane na dwuwymiarowej osi, zazwyczaj z objętością chemiczną na osi poziomej i pH roztworu na osi pionowej. Krzywa wykresu przedstawia zmianę pH roztworu jako objętość zmian chemicznych w wyniku dodania titranta. Objętość chemiczna jest zmienną niezależną na wykresie, podczas gdy pH (które zmienia się wraz ze wzrostem objętości mierzonej substancji chemicznej) jest zmienną zależną.
Odczytywanie wykresu miareczkowania
Krzywe miareczkowania pokazują, jak zmienia się pH roztworu, gdy do roztworu dodaje się znaną substancję chemiczną, więc dowolny punkt na krzywej daje informacje o pH roztworu jako objętości znanej substancji chemicznej wzrasta. Wykres zazwyczaj pokazuje stopniowy wzrost pH, aż prawie wszystkie jony wodorowe w roztworze zostaną zneutralizowane; w tym momencie wykres gwałtownie rośnie. Ten prawie pionowy ruch trwa, dopóki rozwiązanie nie stanie się podstawowe, w którym to momencie wykres ponownie się wyrówna. Prawie wszystkie krzywe miareczkowania kwasów lub zasad mają ten sam kształt.
Korzystając z wykresu, punkt, w którym następuje neutralizacja (wskazywany przez strome przesunięcie krzywej) może być znaleziono, podobnie jak punkt równoważności, w którym rozwiązanie osiąga równowagę (która znajduje się w połowie stromej) nachylenie). Wyraźnie widoczny jest również punkt, w którym pH ponownie się ustabilizuje. Korzystanie z tych punktów (i czasami innych wybranych punktów wzdłuż linii) i innych danych dotyczących zaangażowanych chemikaliów, możliwe jest obliczenie stężenia znanej substancji chemicznej w obrębie analit.