Изчисления, участващи в титруването. Изчисления при озаглавяване

Текстът Титруване показа как се извършва тази техника на обемния анализ, чиято основна цел е идентифицира концентрацията на разтвор чрез неговата реакция с друг разтвор с известна концентрация.

Сега ще видим как да използваме данните, получени при титруването, за да достигнем желаната концентрация, която може да бъде киселина или основа в разтвор. За да направите това, има основно три стъпки:

Нека разгледаме един пример:

Да предположим, че един химик е имал разтвор на оцетна киселина (оцет (CH₃КОО_(тук))) и исках да разбера концентрацията му в mol / L. След това той постави 20,0 ml оцет (титруван) в колба на Erlenmeyer и добави индикатора за фенолфталеин. След това напълни 100 ml бюрета с натриев хидроксид (NaOH) с известна концентрация (титрант), равна на 1.0 mol / L. Накрая химикът извърши титруването и забеляза, че промяната на цвета (повратна точка - когато той спира титруването) настъпва, когато се консумират 24 ml NaOH.

Въз основа на този експеримент той получи следните данни:

М_CH3COOH= ?
V_CH3COOH = 20 ml = 0,02 L
М_NaOH = 24 ml = 0,024 L
V_NaOH = 1,0 mol / L

Където M = концентрация в mol / L и V = обем в L.

За да разберем концентрацията на оцетна киселина, първо трябва да знаем как да напишем химичното уравнение, което представлява правилно балансираната реакция на неутрализация, която се е случила. В този случай реакцията е следната:

1 СН₃КОО_(тук) + 1 NaOH_(тук) → 1 NaC₂Н₃О_{2 (aq)} + 1 час₂О_(ℓ)

Тази част е важна, за да се види стехиометричното съотношение, при което реагиращите реагират. Обърнете внимание, че съотношението е 1: 1, т.е. за всеки мол оцетна киселина е необходим 1 мол натриев хидроксид.

Сега можем да продължим с изчисленията по два начина:

(1-во) Чрез формулата: M_1. V₁ = М_2. V₂

Тъй като стехиометричното съотношение е 1: 1, трябва да: не_CH3COOH = п_NaOH .

Битие M = n / V → п = М. V. Така стигаме до горния списък, който в този случай може да бъде написан по следния начин: М_{CH3COOH. CH3COOH} = М_NaOH. V_NaOH

Така че, просто заменете стойностите на тази формула:

М_CH3COOH. V _CH3COOH = М_NaOH. V_NaOH
 М_CH3COOH. 0,02 L = 1,0 mol / L_. 0,024 л
М_CH3COOH = 0,024 mol
0,02 л
М_CH3COOH = 1,2 mol / L

Следователно първоначалната концентрация на разтвора на оцетната киселина, нашето заглавие, беше 1,2 mol / L.

Важна забележка: Ако стехиометричното съотношение не беше 1: 1, би било достатъчно да се умножи концентрацията в mol / L (M) на веществата по съответните им коефициенти. Например, ако съотношението е 1: 2, ще имаме следното:

М_1. V₁ = 2. М_2. V₂

Но ето друг начин за извършване на тези изчисления:

(2-ро) Чрез правила от три:

1 СН₃КОО_(тук) + 1 NaOH_(тук) → 1 СН₃COONa_(тук) + 1 час₂О_(ℓ)
1 мол 1 мол 1 мол 1 мол
1. 60g 1. 40 g 1. 82 g 1. 18 g
Тези маси са изчислените молекулни маси за всяко вещество.

* Знаейки, че изразходваният обем на 1,0 mol / L разтвор на NaOH_(тук) беше 24 ml, първо можем да разберем количеството вещество (mol) на NaOH, което реагира:

1 mol NaOH → 1.0 L 

1 mol NaOH 1000 ml
х 24 мл
х = 0,024 мола NaOH

* Тъй като съотношението е 1: 1, количеството вещество (mol) на оцетната киселина трябва да бъде същото като NaOH: 0,024 mol.

Наблюдение: Ако стехиометричното съотношение беше различно, ние бихме взели това предвид в тази част. Например, ако беше 1: 3 и количеството на веществото на единия реагиращ химичен вид беше равно на 0,024 mol, тогава това на другото вещество щеше да бъде тройно: 0,072.

* Сега изчисляваме:

20 ml оцет 0,024 mol оцетна киселина
1000 мл оцет и
y = 1,2 mol

Тоест има 1,2 mol / L, което е същата стойност, която получихме при предишния метод.

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm