HVA ER EKVIVALENSPUNKTET OG HVA ER DET FOR? - KJEMI - 2026

Den likevektspunktet er den hvor to kjemikalier har reagert fullstendig. Ved syre-base-reaksjoner indikerer dette punktet når en hel syre eller base er nøytralisert. Dette konseptet er det daglige brødet og smøret til volumetriske titrasjoner eller verdivurderinger, og bestemmes av enkle matematiske beregninger.

Men hva er graden? Det er en prosess der et volum av en løsning med kjent konsentrasjon, kalt titrant, tilsettes nøye til en løsning med ukjent konsentrasjon for å oppnå dens konsentrasjon.

Kilde: Pixabay

Bruken av en pH-indikator gjør det mulig å vite øyeblikket titreringen slutter. Indikatoren blir lagt til løsningen som titreres for å kvantifisere konsentrasjonen som det er ønsket å vite. En syre-basisindikator er en kjemisk forbindelse hvis farge avhenger av hydrogenets konsentrasjon eller pH i mediet.

Imidlertid indikerer fargeskiftet til indikatoren sluttpunktet for titreringen, men ikke ekvivalenspunktet. Ideelt sett bør begge punkter sammenfalle; men i virkeligheten kan fargeendringen skje i løpet av noen få dråper etter at syre- eller base-nøytraliseringen er fullført.

Hva er ekvivalenspunktet?

En løsning av en syre med ukjent konsentrasjon plassert i en kolbe kan titreres ved sakte å tilsette en natriumhydroksydoppløsning med kjent konsentrasjon ved bruk av en burett.

Valg av en indikator bør gjøres på en slik måte at den endrer farge på det punktet at den samme mengden kjemiske ekvivalenter av titreringsløsningen og løsningen med ukjent konsentrasjon har reagert.

Dette er ekvivalenspunktet, mens punktet der en indikator endrer farge kalles sluttpunktet, der titreringen slutter.

Endelig poeng

Ioniseringen eller dissosiasjonen av indikatoren er representert som følger:

HIn + H ₂ O <=> I ^- + H ₃ O ⁺

Og har derfor en konstant Ka

Ka = /

Forholdet mellom den ikke-tilknyttede indikatoren (HIn) og den dissosierte indikatoren (In ^- ) bestemmer fargen på indikatoren.

Tilsetningen av en syre øker HIn-konsentrasjonen og produserer indikatorfarge 1. I mellomtiden favoriserer tilsetningen av en base en økning i konsentrasjonen av den dissosierte indikatoren (In ^- ) (farge 2).

Det er ønskelig at ekvivalenspunktet stemmer overens med sluttpunktet. For å gjøre dette velges en indikator med et fargeendringsintervall som inkluderer ekvivalenspunktet. Den prøver også å redusere eventuelle feil som gir forskjell mellom ekvivalenspunktet og sluttpunktet.

Standardisering eller titrering av en løsning er en prosess der den nøyaktige konsentrasjonen av en løsning bestemmes. Det er metodologisk en grad, men strategien som følges er annerledes.

En løsning av den primære standarden blir plassert i kolben og titreringsløsningen som blir standardisert blir tilsatt en buret.

Ekvivalenspunkt for titrering av en sterk syre med en sterk base

100 ml 0,1 M HCl blir plassert i kolben og en 0,1 M NaOH-oppløsning tilsettes gradvis gjennom en buret, hvorved pH-endringene av oppløsningen som kommer fra saltsyren bestemmes.

Først tilsettes NaOH, er pH i HCl-løsningen 1.

Den sterke basen (NaOH) tilsettes og pH øker gradvis, men det er fremdeles en sur pH, siden overflødig syre bestemmer denne pH.

Hvis NaOH fortsetter å bli tilsatt, kommer det en tid når ekvivalenspunktet er nådd, hvor pH er nøytral (pH = 7). Syren har reagert med basen som konsumeres, men det er ingen overflødig base ennå.

Konsentrasjonen av natriumklorid dominerer, som er et nøytralt salt (verken Na ⁺ eller Cl ^- hydrolyseres).

Hvis NaOH fortsetter å bli tilsatt, fortsetter pH-verdien å øke, og blir mer basisk enn ekvivalenspunktet, på grunn av den dominerende NaOH-konsentrasjonen.

Ideelt sett skal fargeendringen på indikatoren skje ved pH = 7; men på grunn av den skarpe formen på titreringskurven, kan fenolftalein brukes som endres til en lyserosa farge ved en pH-verdi rundt 8.

Svak syresterk basetitreringskurve

Kilde: Quantumkinetics, fra Wikimedia Commons Titreringskurven for en sterk syre med en sterk base ligner på bildet over. Den eneste forskjellen mellom de to kurvene er at den første har en mye mer brå pH-endring; mens det i titreringskurven for en svak syre med en sterk base, kan det observeres at endringen er mer gradvis.

I dette tilfelle kan en svak syre, så som eddiksyre, (CH ₃ COOH), titreres med en sterk base, natriumhydroksyd (NaOH). Reaksjonen som oppstår i titreringen kan skisseres som følger:

NaOH + CH ₃ COOH => CH ₃ COO ^- Na ⁺ + H ₂ O

I dette tilfellet dannes acetatbufferen med en pKa = 4,74. Det buffrede området kan sees i den svake og nesten umerkelige endringen før pH 6.

Ekvivalenspunktet, som bildet indikerer, er rundt 8,72 og ikke 7. Hvorfor? Fordi CH ₃ COO ^- er et anion som etter hydrolysering genererer OH ^- , som baserer pH:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ COOH + OH ^-

Stages

Titrering av eddiksyre med natriumhydroksyd kan deles inn i 4 trinn for analyse.

-Før begynnelsen av tilsetning av basen (NaOH) er pH i løsningen sur og avhenger av dissosiasjonen av eddiksyre.

-Som natriumhydroksyd tilsettes, dannes acetatbufferløsningen, men på samme måte øker dannelsen av acetatkonjugatbasen, noe som medfører en økning i pH i løsningen.

-Ph i ekvivalenspunktet oppstår ved en pH på 8,72, som ærlig er alkalisk.

Ekvivalenspunktet har ikke en konstant verdi og varierer avhengig av forbindelsene som er involvert i titreringen.

-Når du fortsetter å tilsette NaOH, etter å ha oppnådd ekvivalenspunktet, øker pH på grunn av et overskudd av natriumhydroksyd.

Valg av indikator i henhold til ekvivalenspunktet

Fenolftalein er nyttig for å bestemme ekvivalenspunktet i denne titreringen, fordi det har sitt farge vendepunkt ved en pH på rundt 8, som faller i pH-sonen for eddiksyrtitrering som inkluderer punktet ekvivalens (pH = 8,72).

På den annen side er metylrød ikke nyttig for å bestemme ekvivalenspunktet, siden det endrer farge i pH-området 4,5 til 6,4.

referanser

1. Wikipedia. (2018). Likestillingspunkt. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. juni 2018). Ekvivalenspunkt Definisjon. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
3. Lusi Madisha. (16. april 2018). Forskjellen mellom sluttpunkt og ekvivalenspunkt. » DifferenceBetween.net. Gjenopprettet fra: differencebetween.net
4. Se J. (2018). Ekvivalenspunkt: Definisjon og beregning. Gjenopprettet fra: study.com
5. Whitten, KW, Davis, RE, Peck, LP & Stanley, GG Chemistry. (2008) Åttende utgave. Cengage Learning Editors.