Výpočty spojené s titrací. Výpočty v titulcích

Text Titrace ukázal, jak se tato technika objemové analýzy provádí, jejímž hlavním cílem je identifikujte koncentraci roztoku jeho reakcí s jiným roztokem známé koncentrace.

Nyní uvidíme, jak použít data získaná při titraci k dosažení požadované koncentrace, kterou může být kyselina nebo báze v roztoku. K tomu jsou v zásadě tři kroky:

Podívejme se na příklad:

Řekněme, že chemik měl roztok kyseliny octové (ocet (CH₃COOH_(tady))) a chtěl zjistit jeho koncentraci v mol / L. Poté vložil 20,0 ml octa (titrovaného) do Erlenmeyerovy baňky a přidal indikátor fenolftaleinu. Poté naplnil 100 ml byrety hydroxidem sodným (NaOH) známé koncentrace (titrant) rovným 1,0 mol / l. Nakonec chemik provedl titraci a všiml si, že ke změně barvy (bod obratu - když titraci zastavil) došlo, když bylo spotřebováno 24 ml NaOH.

Na základě tohoto experimentu získal následující data:

M_CH3COOH= ?
PROTI_CH3COOH = 20 ml = 0,02 litru
M_NaOH = 24 ml = 0,024 l
PROTI_NaOH = 1,0 mol / l

Kde M = koncentrace v mol / L a V = objem v L.

Abychom zjistili koncentraci kyseliny octové, musíme nejprve vědět, jak napsat chemickou rovnici, která představuje správně vyváženou neutralizační reakci, ke které došlo. V tomto případě je reakce následující:

1 CH₃COOH_(tady) + 1 NaOH_(tady) → 1 NaC₂H₃Ó_{2 (aq)} + 1 hodina₂Ó_(ℓ)

V této části je důležité vidět stechiometrický poměr, při kterém reagují reaktanty. Všimněte si, že poměr je 1: 1, to znamená, že na každý mol kyseliny octové je potřeba 1 mol hydroxidu sodného.

Nyní můžeme pokračovat ve výpočtech dvěma způsoby:

(1) Prostřednictvím vzorce: M_1. PROTI₁ = M._2. PROTI₂

Protože stechiometrický poměr je 1: 1, musíme: Ne_CH3COOH = n_NaOH .

Bytost M = n / V → n = M. PROTI. Dorazíme tedy k výše uvedenému seznamu, který lze v tomto případě zapsat takto: M_{CH3COOH. CH3COOH} = M._NaOH. PROTI_NaOH

Stačí tedy nahradit hodnoty tohoto vzorce:

M_CH3COOH. PROTI _CH3COOH = M._NaOH. PROTI_NaOH
 M_CH3COOH. 0,02 l = 1,0 mol / l_. 0,024 l
M_CH3COOH = 0,024 mol
0,02 litru
M_CH3COOH = 1,2 mol / l

Proto byla počáteční koncentrace roztoku kyseliny octové, náš název, 1,2 mol / l.

Důležitá poznámka: Pokud by stechiometrický poměr nebyl 1: 1, stačilo by vynásobit koncentraci látek v mol / L (M) jejich příslušnými koeficienty. Pokud by byl například poměr 1: 2, měli bychom následující:

M_1. PROTI₁ = 2. M_2. PROTI₂

Ale tady je další způsob, jak provést tyto výpočty:

(2) Prostřednictvím pravidel tří:

1 CH₃COOH_(tady) + 1 NaOH_(tady) → 1 CH₃COONa_(tady) + 1 hodina₂Ó_(ℓ)
1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
1. 60 g 1. 40 g 1. 82 g 1. 18 g
Tyto hmotnosti jsou vypočítané molekulové hmotnosti pro každou látku.

* S vědomím, že spotřebovaný objem roztoku NaOH 1,0 mol / l_(tady) bylo 24 ml, můžeme nejprve zjistit množství hmoty (mol) NaOH, které reagovalo:

1 mol NaOH → 1,0 L 

1 mol NaOH 1000 ml
x 24 ml
x = 0,024 mol NaOH

* Protože poměr je 1: 1, mělo by být množství hmoty (mol) kyseliny octové stejné jako NaOH: 0,024 mol.

Pozorování: Pokud by se stechiometrický poměr lišil, pak bychom to v této části vzali v úvahu. Například pokud by to bylo 1: 3 a množství hmoty jednoho reagujícího chemického druhu bylo rovné 0,024 mol, pak by množství druhé látky bylo trojnásobné: 0,072.

* Nyní počítáme:

20 ml octa, 0,024 mol kyseliny octové
1000 ml octa a
y = 1,2 mol

To znamená, že existuje 1,2 mol / L, což je stejná hodnota, jakou jsme dostali v předchozí metodě.

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm