În chimie, titrarea este un proces prin care un chimist poate găsi concentrația unei soluții cu o precizie bună, dacă știe ce substanță este în ea. Acest lucru poate fi foarte util pentru determinarea concentrațiilor de acizi și baze, cum ar fi acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu. De obicei, chimistul adaugă o a doua soluție, picătură cu picătură, până când amestecul își schimbă brusc culoarea, semnalând sfârșitul titrării.
Proces de bază
Soluția de concentrație necunoscută se numește „titru”. Soluția adăugată se numește „titrant”. În titrarea acid-bazică, se adaugă suficient titrant la titru pentru a-l neutraliza. Deci, dacă titrul este o bază, un chimist adaugă un acid ca titru.
Un tehnician de laborator adaugă un indicator de culoare la titlu înainte de a indica punctul de neutralizare. Acest lucru este important, deoarece dacă adaugă titrantul prea repede, tehnicianul poate merge direct până la punctul de neutralizare și nu știe exact cât de mult titrant a fost necesar pentru a-l atinge.
Indicatori
În titrarea acid-bazică, punctul de neutralizare are loc la un pH de 7,0. Tornasul este un bun indicator pentru un titrarea acid-bazică, deoarece își schimbă culoarea la un pH de aproximativ 6,5 - suficient de aproape, așa cum se va explica de mai jos. Deoarece indicatorii reacționează cu soluția măsurată, aceștia ar trebui utilizați cu moderare - dacă este posibil doar câteva picături.
Punct de echivalare
Punctul în care titrantul neutralizează complet tot titrul, lăsând apă neutră, se numește „punctul de echivalență”. Acesta este momentul în care titrantul a „epuizat” tot titrul. Acidul și baza s-au anulat complet reciproc. Un exemplu al acestui tip de anulare reciprocă este ilustrat în această formulă chimică:
HCI + NaOH -> NaCL + H2O
La echilibru, pH-ul soluției este de 7,0.
Curba de titrare
Dacă utilizați un pHmetru, puteți înregistra pH-ul în mod regulat pe măsură ce se adaugă titrant. Un grafic al pH-ului (ca axă verticală) în raport cu volumul titrantului ar produce o curbă înclinată, care este deosebit de abruptă în jurul punctului de echivalență. PH este o măsură a concentrației de H3O + într-o soluție. Adăugarea uneia sau a două picături la o soluție neutră modifică foarte mult concentrația de H3O +, cu un factor de 10 sau mai mult. Dublarea cantității adăugate nu modifică concentrația aproape la fel de mult. Acesta este ceea ce face curba de titrare atât de abruptă în acea regiune și, prin urmare, face punctul de echivalență atât de ușor de identificat în grafic. Cantitatea de titrant necesară pentru neutralizarea titrului este, prin urmare, ușor de cuantificat cu precizie.
Titrare potențiometrică
O curbă de titrare poate reprezenta, de asemenea, conductivitatea (ca axa verticală) împotriva titrantului. Acizii și bazele conduc electricitatea. Prin urmare, puteți măsura conductivitatea introducând electrozi în titru. Electrozii ar fi atașați la o baterie și un ampermetru (sau voltmetru). Curba de titrare se va schimba precipitat la punctul de echivalență. În acest caz, conductivitatea va avea un minim vizibil la punctul de echivalență. Această metodă are avantajul de a nu avea nevoie de un indicator care ar putea interfera sau participa la reacția de neutralizare, afectându-i rezultatele.