Υπολογισμοί που εμπλέκονται στην τιτλοδότηση. Υπολογισμοί στον τίτλο

Το κείμενο Ογκομετρική ανάλυση έδειξε πώς εκτελείται αυτή η τεχνική ογκομετρικής ανάλυσης, του οποίου ο κύριος στόχος είναι προσδιορίστε τη συγκέντρωση ενός διαλύματος μέσω της αντίδρασης του με ένα άλλο διάλυμα γνωστής συγκέντρωσης.

Τώρα, θα δούμε πώς να χρησιμοποιήσουμε τα δεδομένα που λαμβάνονται κατά την τιτλοδότηση για να φτάσουμε στην επιθυμητή συγκέντρωση, η οποία μπορεί να είναι ένα οξύ ή μια βάση σε διάλυμα. Για να γίνει αυτό, υπάρχουν βασικά τρία βήματα:

Ας δούμε ένα παράδειγμα:

Ας πούμε ότι ένας χημικός είχε ένα διάλυμα οξικού οξέος (ξίδι (CH)₃COOH_(εδώ))) και ήθελε να μάθει τη συγκέντρωσή του σε mol / L. Στη συνέχεια, τοποθέτησε 20,0 mL ξιδιού (τιτλοδοτημένο) σε φιάλη Erlenmeyer και πρόσθεσε τον δείκτη φαινολφθαλεΐνης. Στη συνέχεια, γέμισε μια παλέτα 100 mL με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) γνωστής συγκέντρωσης (τιτλοδότης) ίση με 1,0 mol / L. Τέλος, ο φαρμακοποιός πραγματοποίησε την τιτλοδότηση και παρατήρησε ότι η αλλαγή χρώματος (σημείο καμπής - όταν σταμάτησε την τιτλοδότηση) συνέβη όταν καταναλώθηκαν 24 mL NaOH.

Με βάση αυτό το πείραμα, έλαβε τα ακόλουθα δεδομένα:

Μ_CH3COOH= ?
Β_CH3COOH = 20 mL = 0,02 L
Μ_ΝαΟΗ = 24 mL = 0,024 L
Β_ΝαΟΗ = 1,0 mol / L

Όπου M = συγκέντρωση σε mol / L και V = όγκος σε L.

Για να μάθουμε τη συγκέντρωση του οξικού οξέος, πρέπει πρώτα να μάθουμε πώς να γράφουμε τη χημική εξίσωση που αντιπροσωπεύει τη σωστά ισορροπημένη αντίδραση εξουδετέρωσης που συνέβη. Σε αυτήν την περίπτωση, η αντίδραση έχει ως εξής:

1 CH₃COOH_(εδώ) + 1 ΝαΟΗ_(εδώ) → 1 NaC₂Η₃Ο_{2 (υδ)} + 1 ώρα₂Ο_(ℓ)

Αυτό το μέρος είναι σημαντικό για να δείτε τη στοιχειομετρική αναλογία στην οποία αντιδρούν τα αντιδραστήρια. Σημειώστε ότι η αναλογία είναι 1: 1, δηλαδή, για κάθε γραμμομόριο οξικού οξέος, απαιτείται 1 γραμμάριο υδροξειδίου του νατρίου.

Τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε με τους υπολογισμούς με δύο τρόπους:

(1ος) Μέσω του τύπου: Μ_1. Β₁ = Μ_2. Β₂

Δεδομένου ότι η στοιχειομετρική αναλογία είναι 1: 1, πρέπει να: όχι_CH3COOH = ν_ΝαΟΗ .

Να εισαι Μ = n / V → n = Μ. Β. Έτσι, φτάνουμε στην παραπάνω λίστα, η οποία, σε αυτήν την περίπτωση, μπορεί να γραφτεί ως εξής: Μ_{CH3COOH. CH3COOH} = Μ_ΝαΟΗ. Β_ΝαΟΗ

Έτσι, απλώς αντικαταστήστε τις τιμές αυτού του τύπου:

Μ_CH3COOH. Β _CH3COOH = Μ_ΝαΟΗ. Β_ΝαΟΗ
 Μ_CH3COOH. 0,02 L = 1,0 mol / L_. 0,024 λίτρα
Μ_CH3COOH = 0,024 mol
0,02 λίτρα
Μ_CH3COOH = 1,2 mol / L

Επομένως, η αρχική συγκέντρωση του διαλύματος οξικού οξέος, ο τίτλος μας, ήταν 1,2 mol / L.

Σημαντική σημείωση: Εάν η στοιχειομετρική αναλογία δεν ήταν 1: 1, θα αρκούσε να πολλαπλασιαστεί η συγκέντρωση σε mol / L (M) των ουσιών με τους αντίστοιχους συντελεστές τους. Για παράδειγμα, εάν η αναλογία ήταν 1: 2, θα έχουμε τα εξής:

Μ_1. Β₁ = 2. Μ_2. Β₂

Αλλά εδώ είναι ένας άλλος τρόπος για να εκτελέσετε αυτούς τους υπολογισμούς:

(2ος) Μέσω κανόνων τριών:

1 CH₃COOH_(εδώ) + 1 ΝαΟΗ_(εδώ) → 1 CH₃ΚΟΝΑ_(εδώ) + 1 ώρα₂Ο_(ℓ)
1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
1. 60 γρ. 1 40 g 1. 82 g 1. 18 γρ
Αυτές οι μάζες είναι οι υπολογισμένες μοριακές μάζες για κάθε ουσία.

* Γνωρίζοντας ότι ο εξαντλημένος όγκος του διαλύματος NaOH 1,0 mol / L_(εδώ) ήταν 24 mL, μπορούμε πρώτα να μάθουμε την ποσότητα της ύλης (mol) NaOH που αντέδρασε:

1 mol NaOH → 1,0 L 

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

* Επειδή η αναλογία είναι 1: 1, η ποσότητα ύλης (mol) οξικού οξέος πρέπει να είναι η ίδια με NaOH: 0,024 mol.

Παρατήρηση: Εάν η στοιχειομετρική αναλογία ήταν διαφορετική τότε θα το λάβαμε υπόψη σε αυτό το μέρος. Για παράδειγμα, εάν ήταν 1: 3 και η ποσότητα ύλης ενός χημικού αντιδραστικού είδους ήταν ίση με 0,024 mol, τότε αυτή της άλλης ουσίας θα ήταν τριπλή: 0,072.

* Τώρα υπολογίζουμε:

20 ml ξιδιού 0,024 mol οξικού οξέος
1000 ml ξύδι και
y = 1,2 mol

Δηλαδή, υπάρχει 1,2 mol / L, που είναι η ίδια τιμή με την προηγούμενη μέθοδο.

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία

Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm