Содержание
В химии титрование - это процесс, с помощью которого химик может найти концентрацию раствора с хорошей точностью, если он знает, какое вещество в нем содержится. Это может быть очень удобно для определения концентраций кислот и оснований, таких как соляная кислота и гидроксид натрия. Как правило, химик по каплям добавляет второй раствор, пока смесь внезапно не изменит цвет, сигнализируя об окончании титрования.
Основной процесс
Раствор неизвестной концентрации называется «титром». Добавленный раствор называется «титрантом». При кислотно-основном титровании в титр добавляется достаточное количество титранта для его нейтрализации. Поэтому, если титр является основанием, химик добавляет кислоту в качестве титра.
Лаборант добавляет цветной индикатор к титру, прежде чем он покажет точку нейтрализации.Это важно, потому что, если он добавляет титрант слишком быстро, техник может пройти прямо к точке нейтрализации и точно не знать, сколько титранта было необходимо для его достижения.
индикаторы
При кислотно-основном титровании точка нейтрализации имеет место при pH 7,0. Лакмус является хорошим индикатором для кислотно-основного титрования, потому что он меняет цвет при рН около 6,5 - достаточно близко, как будет объяснено ниже. Поскольку индикаторы реагируют с измеряемым раствором, их следует использовать в умеренных количествах - если возможно, всего несколько капель.
Точка эквивалентности
Точка, в которой титрант полностью нейтрализует весь титр, оставляя нейтральную воду, называется «точкой эквивалентности». Это когда титрант «израсходовал» весь титр. Кислота и основание полностью уничтожили друг друга. Пример такого взаимного аннулирования иллюстрируется в этой химической формуле:
HCl + NaOH -> NaCl + H2О
При равновесии рН растворов составляет 7,0.
Кривая титрования
Если вы используете рН-метр, вы можете записывать рН на регулярной основе при добавлении титранта. График зависимости pH (в виде вертикальной оси) от объема титранта дает наклонную кривую, которая особенно крута вокруг точки эквивалентности. PH является мерой концентрации H3O + в растворе. Добавление одной или двух капель в нейтральный раствор значительно меняет концентрацию H3O + в 10 и более раз. Удвоение добавленного количества почти не меняет концентрацию. Это то, что делает кривую титрования настолько крутой в этой одной области и, следовательно, позволяет легко определить точку эквивалентности на графике. Поэтому количество титранта, необходимое для нейтрализации титра, легко точно определить количественно.
Потенциометрическое титрование
Кривая титрования также может представлять график проводимости (в виде вертикальной оси) по отношению к титранту. Кислоты и основания проводят электричество. Поэтому вы можете измерить проводимость, вставив электроды в титр. Электроды должны быть присоединены к батарее и амперметру (или вольтметру). Кривая титрования резко изменится в точке эквивалентности. В этом случае проводимость будет иметь заметный минимум в точке эквивалентности. Преимущество этого метода заключается в отсутствии необходимости в индикаторе, который мог бы вмешиваться или участвовать в реакции нейтрализации, влияющей на ее результаты.