Химики используют титрование как метод количественного анализа; то есть способ позволяет определить точное количество соединения. По сути, титрование включает комбинацию двух химических веществ, которые реагируют, и средства контроля за ходом реакции, чтобы оператор знал, когда она завершится. Один из химических веществ загружается в бюретку (кусок стеклянной посуды, позволяющий очень точно измерять объем); это соединение является «титрантом». Другое соединение помещается в колбу или стакан и называется «аналитом» или «пробой».
Как правило, точная концентрация аналита должна быть известна для достижения точных результатов. Концентрации обычно выражаются в единицах молей на литр (моль / л). После того, как титрование было выполнено, концентрация титранта, информация о сбалансированной химической реакции между титрантом и аналитом и точное количество титруемого аналита используются для определения точной концентрации аналита.
Напишите сбалансированное химическое уравнение для реакции, которая происходит между титрантом и аналитом. Это обязательно требует знания идентичности титранта и аналита. Распространенным экспериментом в химических школах средней и высшей школы является титрование уксусной кислоты (CH? COOH, аналит) в образце уксуса с гидроксидом натрия (NaOH, титрант) (см. Ссылки 2). Это обычная кислотно-щелочная реакция:
1 CH? COOH + 1 NaOH? 1 CH? COONa + 1 H? O
Коэффициенты (то есть числа слева от каждого химического вещества) определяют молярное соотношение реагентов. В этом случае молярное соотношение составляет 1: 1.
Переведите объем титранта, необходимый для достижения конечной точки (т. Е. Точки, в которой весь аналит был израсходован, а показание объема было взято из бюретки), из миллилитров (мл) в литры (л) путем деления на 1000. Например, если для достижения конечной точки требуется 39,75 мл NaOH, тогда
39,75 мл / (1000 мл / л) = 0,03975 л NaOH
Используйте литры титранта, необходимые для достижения конечной точки титрования, и концентрацию титранта для определения молей титранта, используемых в процессе. Концентрация NaOH составляла 0,1044 моль / л, затем
0,03975 л NaOH х (0,1044 моль / л) = 0,004150 моль NaOH
Рассчитайте моли аналита, используя моли титранта со стадии 3 и молярное соотношение со стадии 1:
0,004150 моль NaOH х (1 моль CH2COOH / 1 моль NaOH) = 0,004150 моль CH2COOH
Определите концентрацию образца, разделив моли аналита на объем аналита в литрах. В этом случае это будет представлять собой количество уксуса, помещенного в колбу или мензурку перед проведением титрования. Для примера, используемого на этапах с 1 по 4, при условии, что 5,00 мл уксуса было помещено в колбу для анализа, затем 5,00 мл = 0,00500 л, и
(0,004150 моль CH2COOH) / (0,00500 л уксуса) = 0,830 моль / л
Таким образом, концентрация уксусной кислоты в уксусе составляет 0,830 моль / л.