Poznanie miareczkowania stanowi jeden z rytuałów przejścia dla początkujących studentów chemii. Podczas miareczkowania określasz nieznane stężenie próbki, dodając drugi reagent o znanym stężeniu. W wielu miareczkowaniu stosuje się substancję chemiczną zwaną wskaźnikiem, która informuje o zakończeniu miareczkowania.
Punkt końcowy miareczkowania
Kiedy zaczynasz miareczkować roztwór chemiczny, znasz tożsamość swojej substancji chemicznej, ale nie znasz jej stężenia. Rozwiążesz to, dodając drugą substancję chemiczną o znanym stężeniu, która będzie reagowała z pierwszą substancją chemiczną. Kiedy liczba cząsteczek w twoim naczyniu reakcyjnym dokładnie się zgadza – nie masz nadmiaru żadnej substancji chemicznej – osiągnąłeś punkt końcowy miareczkowania. Notując objętość drugiej użytej substancji chemicznej, znasz liczbę cząsteczek drugiej dodanej substancji chemicznej. Powinna być taka sama liczba cząsteczek twojej pierwszej substancji chemicznej. Ta informacja pozwala obliczyć pierwotne stężenie.
Funkcjonować
Po osiągnięciu punktu końcowego miareczkowania wskaźnik zmieni kolor. Dzieje się tak, ponieważ wszelkie nieprzereagowane cząsteczki przekraczające te potrzebne do osiągnięcia punktu końcowego reagują z cząsteczkami wskaźnikowymi. Zmienia to strukturę cząsteczki wskaźnika tak, że zmienia się jej kolor.
Wybór
Miareczkowania kwasowo-zasadowe często wymagają wskaźników zmieniających kolor. W tym typie miareczkowania roztwór kwaśny reaguje z roztworem zasadowym i nie znasz stężenia jednego z nich. Wskaźniki dla tych miareczkowań zmienią kolor w pewnym punkcie skali pH. Aby uzyskać najlepsze wyniki, wybierz wskaźnik, którego zmiana koloru ma miejsce przy tym samym pH, którego spodziewasz się zobaczyć w punkcie końcowym miareczkowania. Możesz przewidzieć pH punktu końcowego i wybrać wskaźnik, rysując wykres pH mieszaniny reakcyjnej w funkcji objętość drugiej dodanej substancji chemicznej.
Naturalnie występujące wskaźniki
Możesz znaleźć wskaźniki pH w otaczającym Cię świecie. Każda roślina zawierająca antocyjany zmieni kolor w zależności od kwasowości lub zasadowości środowiska. Jeśli na przykład potraktujesz liść czerwonej kapusty podstawowym roztworem, zmieni się on na niebiesko-zielony. Niektóre kwiaty zawierające antocyjany wytwarzają różnokolorowe płatki w zależności od kwasowości gleby.
Rozważania
Podobnie jak w przypadku każdej reakcji w laboratorium, ekstremalne temperatury i ciśnienie mogą spowodować, że wskaźnik będzie zachowywał się w nieprzewidywalny sposób. Należy również pamiętać, że wskaźniki pH są nieprecyzyjnym sposobem pomiaru pH roztworu. Jeśli chcesz uzyskać dokładny odczyt pH, użyj miernika pH.