Расчеты, связанные с титрованием. Расчеты в титровании

Текст Титрование показали, как выполняется методика объемного анализа, основной задачей которого является определить концентрацию раствора по его реакции с другим раствором известной концентрации.

Теперь мы увидим, как использовать данные, полученные при титровании, для достижения желаемой концентрации, которая может быть кислотой или основанием в растворе. Для этого есть три основных шага:

Давайте посмотрим на пример:

Допустим, у химика был раствор уксусной кислоты (уксус (CH₃COOH_(здесь))) и захотел узнать его концентрацию в моль / л. Затем он поместил 20,0 мл уксуса (титрованного) в колбу Эрленмейера и добавил фенолфталеиновый индикатор. Затем он наполнил бюретку объемом 100 мл гидроксидом натрия (NaOH) известной концентрации (титранта), равной 1,0 моль / л. Наконец, химик выполнил титрование и заметил, что изменение цвета (поворотный момент - когда он остановил титрование) произошло, когда было израсходовано 24 мл NaOH.

На основе этого эксперимента он получил следующие данные:

M_CH3COOH= ?
V_CH3COOH = 20 мл = 0,02 л
M_NaOH = 24 мл = 0,024 л
V_NaOH = 1,0 моль / л

Где M = концентрация в моль / л и V = объем в л.

Чтобы узнать концентрацию уксусной кислоты, мы должны сначала знать, как написать химическое уравнение, которое представляет собой правильно сбалансированную реакцию нейтрализации, которая произошла. В этом случае реакция следующая:

1 канал₃COOH_(здесь) + 1 NaOH_(здесь) → 1 NaC₂ЧАС₃О_{2 (водн.)} + 1 час₂О_(ℓ)

Эта часть важна, чтобы увидеть стехиометрическое соотношение, при котором реагируют реагенты. Учтите, что соотношение составляет 1: 1, то есть на каждый моль уксусной кислоты требуется 1 моль гидроксида натрия.

Теперь мы можем продолжить расчеты двумя способами:

(1-й) По формуле: M_1. V₁ = M_2. V₂

Поскольку стехиометрическое соотношение составляет 1: 1, мы должны: нет_CH3COOH = п_NaOH .

Существование M = n / V → п = М. V. Таким образом, мы приходим к приведенному выше списку, который в данном случае можно записать так: M_{CH3COOH. CH3COOH} = M_NaOH. V_NaOH

Итак, просто замените значения этой формулы:

M_CH3COOH. V _CH3COOH = M_NaOH. V_NaOH
 M_CH3COOH. 0,02 л = 1,0 моль / л_. 0,024 л
M_CH3COOH = 0,024 моль
0,02 л
M_CH3COOH = 1,2 моль / л

Следовательно, начальная концентрация раствора уксусной кислоты, наш заголовок, была 1,2 моль / л.

Важная заметка: Если бы стехиометрическое соотношение не составляло 1: 1, было бы достаточно умножить концентрацию в моль / л (М) веществ на их соответствующие коэффициенты. Например, если бы соотношение было 1: 2, у нас было бы следующее:

M_1. V₁ = 2. M_2. V₂

Но вот еще один способ выполнить эти вычисления:

(2-й) По правилам трех:

1 канал₃COOH_(здесь) + 1 NaOH_(здесь) → 1 канал₃COONa_(здесь) + 1 час₂О_(ℓ)
1 моль 1 моль 1 моль 1 моль
1. 60 г 1. 40 г 1. 82 г 1. 18 г
Эти массы представляют собой рассчитанные молекулярные массы для каждого вещества.

* Зная, что израсходованный объем 1,0 моль / л раствора NaOH_(здесь) было 24 мл, мы можем сначала узнать количество (моль) NaOH, которое прореагировало:

1 моль NaOH → 1,0 л 

1 моль NaOH 1000 мл
х 24 мл
х = 0,024 моль NaOH

* Поскольку соотношение составляет 1: 1, количество вещества (моль) уксусной кислоты должно быть таким же, как NaOH: 0,024 моль.

Наблюдение: Если бы стехиометрическое соотношение было другим, мы бы это учли в этой части. Например, если бы это было 1: 3, а количество вещества одного реагирующего химического вещества было бы равно 0,024 моль, то количество другого вещества было бы тройным: 0,072.

* Теперь рассчитываем:

20 мл уксуса 0,024 моль уксусной кислоты
1000 мл уксуса и
y = 1,2 моль

То есть там 1,2 моль / л, это то же значение, которое мы получили в предыдущем методе.

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm