Wat is het equivalentiepunt en waar is het voor?

de equivalentiepunt is er een waarin twee chemicaliën volledig hebben gereageerd. In zuur-base-reacties geeft dit punt aan wanneer een volledig zuur of base is geneutraliseerd. Dit concept is het dagelijks brood van de titraties of volumetrische evaluaties en wordt bepaald door eenvoudige wiskundige berekeningen.

Maar wat is de graad? Het is een proces waarbij voorzichtig een volume van een oplossing met een bekende concentratie, titrant genaamd, wordt toegevoegd aan een oplossing met onbekende concentratie om de concentratie ervan te verkrijgen..

Het gebruik van een pH-indicator maakt het mogelijk het moment te kennen waarop de titratie eindigt. De indicator wordt toegevoegd aan de oplossing die wordt getitreerd om de kwantificatie van de concentratie te maken die u wilt weten. Een zuur-base-indicator is een chemische verbinding waarvan de kleur afhangt van de concentratie van waterstof of de pH van het medium.

De kleurverschuiving van de indicator wijst echter naar het eindpunt van de titratie, maar niet het equivalentiepunt. Idealiter moeten beide punten overeenkomen; maar in werkelijkheid kan de kleurverandering enkele druppels optreden nadat de neutralisatie van het zuur of de base is voltooid.

index

• 1 Wat is het equivalentiepunt??
  • 1.1 Eindpunt
• 2 Equivalentiepunt van de titratie van een sterk zuur met een sterke base
• 3 Zwakke zuurtitratiekromme - sterke basis
  • 3.1 Fasen
  • 3.2 Selectie van de indicator op basis van het equivalentiepunt
• 4 Referenties

Wat is het equivalentiepunt?

Een oplossing van een zuur met onbekende concentratie in een kolf kan worden getitreerd door langzaam een ​​natriumhydroxideoplossing met een bekende concentratie toe te voegen met behulp van een buret..

De selectie van een indicator moet zodanig gebeuren dat deze van kleur verandert op het moment dat dezelfde hoeveelheid chemische equivalenten van de titrantoplossing en de oplossing met onbekende concentratie hebben gereageerd.

Dit is het equivalentiepunt, terwijl het punt waarop een indicator van kleur verandert het eindpunt wordt genoemd, waar de titratie eindigt.

Eindpunt

De ionisatie of dissociatie van de indicator wordt als volgt weergegeven:

HIn + H₂O   <=>  in^-      +       H₃O⁺

En daarom heeft een constante Ka

Ka = [H₃O⁺] [In^-] / [Hin]

De relatie tussen de niet-gedissocieerde indicator (HIn) en de gedissocieerde indicator (In^-) bepaalt de kleur van de indicator.

De toevoeging van een zuur verhoogt de concentratie van HIn en produceert kleur 1 van de indicator. Ondertussen begunstigt de toevoeging van een basis een verhoging van de concentratie van de gedissocieerde indicator (In^-) (kleur 2).

Het is wenselijk dat het equivalentiepunt samenvalt met het eindpunt. Hiertoe wordt een indicator met een kleurwijzigingsinterval met het equivalentiepunt geselecteerd. Bovendien gaat het om het verminderen van elke fout die een verschil oplevert tussen het punt van gelijkwaardigheid en het eindpunt.

De standaardisatie of evaluatie van een oplossing is een proces waarbij de exacte concentratie van een oplossing wordt bepaald. Het is methodologisch een graad, maar de gevolgde strategie is anders.

Een oplossing van de primaire standaard wordt in de kolf geplaatst en de titrantoplossing die wordt gestandaardiseerd wordt met een buret toegevoegd..

Equivalentiepunt van de titratie van een sterk zuur met een sterke base

100 ml 0,1 M HC1 wordt in de kolf geplaatst en een 0,1 M NaOH-oplossing wordt geleidelijk toegevoegd door middel van een buret, waarbij de pH-veranderingen worden bepaald van de oplossing die het zoutzuur veroorzaakt.

Aanvankelijk was vóór het toevoegen van NaOH de pH van de HCl-oplossing 1.

De sterke base (NaOH) wordt toegevoegd en de pH wordt geleidelijk verhoogd, maar het is nog steeds een zure pH, omdat de overmaat zuur deze pH bepaalt.

Als u doorgaat met het toevoegen van NaOH, komt er een moment waarop het equivalentiepunt wordt bereikt, waar de pH neutraal is (pH = 7). Het zuur heeft gereageerd met de basis die wordt verbruikt, maar er is nog geen overmaat base.

Overwegend de concentratie van natriumchloride, dat een neutraal zout is (noch de Na⁺ noch de Cl^- hydrolyseren).

Als NaOH blijft worden toegevoegd, blijft de pH toenemen en wordt deze basaler dan het equivalentiepunt, omdat de NaOH-concentratie de boventoon voert..

Idealiter zou de kleurverandering van de indicator moeten plaatsvinden bij een pH = 7; maar vanwege de abrupte vorm van de titratiecurve kan fenolftaleïne worden gebruikt dat verandert in een lichtroze kleur bij een pH van ongeveer 8.

Zwakke zuurtitratiekromme - sterke basis

De titratiecurve van een sterk zuur met een sterke base is vergelijkbaar met die in de bovenstaande afbeelding. Het enige verschil tussen de twee curven is dat de eerste een veel abrupte pH-verandering heeft; terwijl in de titratiecurve van een zwak zuur met een sterke base kan worden opgemerkt dat de verandering geleidelijker is.

In dit geval wordt een zwak zuur getitreerd, zoals azijnzuur (CH₃COOH) met een sterke base, natriumhydroxide (NaOH). De reactie die optreedt bij de titratie kan op de volgende manier worden geschematiseerd:

NaOH + CH₃COOH => CH₃COO^-na⁺    +       H₂O

In dit geval wordt de acetaatbufferoplossing gevormd met een pKa = 4,74. Het gedempte gebied is te zien in de lichte en bijna onmerkbare verandering vóór pH 6.

Het equivalentiepunt, zoals aangegeven door de afbeelding, is rond de 8,72 en niet 7. Waarom? Omdat de CH₃COO^- is een anion dat na hydrolyse OH genereert^-, die de pH baseren:

CH₃COO^-       +       H₂O <=> CH₃COOH + OH^-

stadia

De titratie van azijnzuur door natriumhydroxide kan voor analyse worden onderverdeeld in 4 trappen.

-Voordat de basis (NaOH) wordt toegevoegd, is de pH van de oplossing zuur en hangt deze af van de dissociatie van azijnzuur.

-Als het natriumhydroxide wordt toegevoegd, wordt de acetaatbuffer gevormd, maar op dezelfde manier neemt de vorming van de geconjugeerde acetaatbasis toe, wat een verhoging van de pH van de oplossing tot gevolg heeft..

-De pH van het equivalentiepunt treedt op bij een pH van 8,72, wat eerlijk gezegd alkalisch is.

Het equivalentiepunt heeft geen constante waarde en varieert afhankelijk van de verbindingen die betrokken zijn bij de titratie.

-Door NaOH te blijven toevoegen, na het bereiken van het equivalentiepunt, neemt de pH toe als gevolg van een overmaat natriumhydroxide.

Selectie van de indicator op basis van het equivalentiepunt

Fenolftaleïne is nuttig bij het bepalen van het equivalentiepunt bij deze titratie, omdat het zijn punt van kleurverandering heeft bij een pH rond de 8, die valt in de pH-zone van de azijnzuurtitratie die het punt omvat van gelijkwaardigheid (pH = 8.72).

Anderzijds is methylrood niet bruikbaar bij de bepaling van het equivalentiepunt, omdat het van kleur verandert in het pH-bereik van 4,5 tot 6,4.

referenties

1. Wikipedia. (2018). Gelijkwaardigheidspunt. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 juni 2018). Definitie van equivalentiepunten. Teruggeplaatst van: thoughtco.com
3. Lusi Madisha. (16 april 2018). Verschil tussen eindpunt en equivalentpunt. "DifferenceBetween.net. Teruggeplaatst van: differencebetween.net
4. Kijk J. (2018). Equivalentiepunt: definitie en berekening. Teruggeplaatst van: study.com
5. Whitten, K.W., Davis, R.E., Peck, L.P. en Stanley, G.G. Chemistry. (2008) Achtste editie. Cengage leer-editors.