Beregninger involveret i titrering. Beregninger i titlen

Teksten Titrering viste, hvordan denne volumetriske analyseteknik udføres, hvis hovedmål er identificere koncentrationen af ​​en opløsning gennem dens reaktion med en anden opløsning med kendt koncentration.

Nu vil vi se, hvordan man bruger de data, der er opnået i titreringen, til at nå frem til den ønskede koncentration, som kan være en syre eller en base i opløsning. For at gøre det er der grundlæggende tre trin:

Lad os se på et eksempel:

Lad os sige, at en kemiker havde en opløsning af eddikesyre (eddike (CH₃COOH_(her))) og ønskede at finde ud af dens koncentration i mol / l. Derefter anbragte han 20,0 ml eddike (titreret) i en Erlenmeyer-kolbe og tilsatte phenolphthalein-indikatoren. Derefter fyldte han en 100 ml burette med natriumhydroxid (NaOH) med kendt koncentration (titrerende) svarende til 1,0 mol / L. Endelig udførte kemikeren titreringen og bemærkede, at farveændringen (vendepunkt - da han stoppede titreringen) opstod, da 24 ml NaOH blev forbrugt.

Baseret på dette eksperiment opnåede han følgende data:

M_CH3COOH= ?
V_CH3COOH = 20 ml = 0,02 l
M_NaOH = 24 ml = 0,024 l
V_NaOH = 1,0 mol / l

Hvor M = koncentration i mol / L og V = volumen i L.

For at finde ud af koncentrationen af ​​eddikesyre skal vi først vide, hvordan man skriver den kemiske ligning, der repræsenterer den korrekt afbalancerede neutraliseringsreaktion, der opstod. I dette tilfælde er reaktionen som følger:

1 CH₃COOH_(her) + 1 NaOH_(her) → 1 NaC₂H₃O_{2 (aq)} + 1 time₂O_(ℓ)

Denne del er vigtig for at se det støkiometriske forhold, hvormed reaktanterne reagerer. Bemærk, at forholdet er 1: 1, det vil sige, for hver mol eddikesyre er der brug for 1 mol natriumhydroxid.

Nu kan vi fortsætte med beregningerne på to måder:

(1.) Gennem formlen: M_1. V₁ = M_2. V₂

Da det støkiometriske forhold er 1: 1, skal vi: ingen_CH3COOH = n_NaOH .

At være M = n / V → n = M. V. Således kommer vi til ovenstående liste, som i dette tilfælde kan skrives således: M_{CH3COOH. CH3COOH} = M_NaOH. V_NaOH

Så erstat bare værdierne for denne formel:

M_CH3COOH. V _CH3COOH = M_NaOH. V_NaOH
 M_CH3COOH. 0,02 L = 1,0 mol / L_. 0,024 l
M_CH3COOH = 0,024 mol
0,02 l
M_CH3COOH = 1,2 mol / l

Derfor var den oprindelige koncentration af eddikesyreopløsningen, vores titel, 1,2 mol / l.

Vigtig note: Hvis det støkiometriske forhold ikke var 1: 1, ville det være tilstrækkeligt at gange koncentrationen i mol / L (M) af stofferne med deres respektive koefficienter. For eksempel, hvis forholdet var 1: 2, ville vi have følgende:

M_1. V₁ = 2. M_2. V₂

Men her er en anden måde at udføre disse beregninger på:

(2.) Gennem regler på tre:

1 CH₃COOH_(her) + 1 NaOH_(her) → 1 CH₃COONa_(her) + 1 time₂O_(ℓ)
1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
1. 60g 1. 40 g 1. 82 g 1. 18 g
Disse masser er de beregnede molekylmasser for hvert stof.

* At vide, at det brugte volumen af ​​1,0 mol / L NaOH-opløsning_(her) var 24 ml, kan vi først finde ud af mængden af ​​stof (mol) NaOH, der reagerede:

1 mol NaOH → 1,0 L 

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

* Da forholdet er 1: 1, skal mængden af ​​stof (mol) eddikesyre være den samme som NaOH: 0,024 mol.

Observation: Hvis det støkiometriske forhold var anderledes, ville vi tage det i betragtning i denne del. For eksempel, hvis det var 1: 3, og mængden af ​​stof af en kemisk reaktiv art var lig med 0,024 mol, ville den for det andet stof være tredobbelt: 0,072.

* Nu beregner vi:

20 ml eddike 0,024 mol eddikesyre
1000 ml eddike og
y = 1,2 mol

Det vil sige, der er 1,2 mol / l, hvilket er den samme værdi, som vi fik i den foregående metode.

Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm