Beräkningar involverade i titreringen. Beräkningar i titeln

Texten Titrering visade hur denna volymetriska analysteknik utförs, vars huvudmål är identifiera koncentrationen av en lösning genom dess reaktion med en annan lösning med känd koncentration.

Nu kommer vi att se hur man använder de data som erhållits i titreringen för att nå den önskade koncentrationen, som kan vara en syra eller en bas i lösning. För att göra det finns det i princip tre steg:

Låt oss titta på ett exempel:

Låt oss säga att en kemist hade en lösning av ättiksyra (ättika (CH₃COOH_(här))) och ville ta reda på dess koncentration i mol / l. Sedan placerade han 20,0 ml vinäger (titrerad) i en Erlenmeyer-kolv och tillsatte fenolftaleinindikatorn. Sedan fyllde han en 100 ml burett med natriumhydroxid (NaOH) med känd koncentration (titrerande) lika med 1,0 mol / L. Slutligen utförde kemisten titreringen och märkte att färgförändringen (vändpunkt - när han stoppade titreringen) inträffade när 24 ml NaOH konsumerades.

Baserat på detta experiment fick han följande data:

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

Där M = koncentration i mol / L och V = volym i L.

För att ta reda på koncentrationen av ättiksyra måste vi först veta hur man skriver den kemiska ekvationen som representerar den korrekt balanserade neutraliseringsreaktionen som inträffade. I detta fall är reaktionen följande:

1 CH₃COOH_(här) + 1 NaOH_(här) → 1 NaC₂H₃O_{2 (aq)} + 1 timme₂O_(ℓ)

Denna del är viktig för att se det stökiometriska förhållandet vid vilket reaktanterna reagerar. Observera att förhållandet är 1: 1, det vill säga för varje mol ättiksyra behövs 1 mol natriumhydroxid.

Nu kan vi fortsätta med beräkningarna på två sätt:

(1: a) Genom formeln: M_1. V₁ = M_2. V₂

Eftersom det stökiometriska förhållandet är 1: 1 måste vi: Nej_CH3COOH = n_NaOH .

Varelse M = n / V → n = M. V. Således kommer vi till listan ovan, som i detta fall kan skrivas så här: M_{CH3COOH. CH3COOH} = M_NaOH. V_NaOH

Så ersätt bara värdena för denna 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

Därför var den ursprungliga koncentrationen av ättiksyra-lösningen, vår titel 1,2 mol / l.

Viktig notering: Om det stökiometriska förhållandet inte var 1: 1, skulle det vara tillräckligt att multiplicera koncentrationen i mol / L (M) av ämnena med deras respektive koefficienter. Till exempel, om förhållandet var 1: 2, skulle vi ha följande:

M_1. V₁ = 2. M_2. V₂

Men här är ett annat sätt att utföra dessa beräkningar:

(2: a) genom regler om tre:

1 CH₃COOH_(här) + 1 NaOH_(här) → 1 CH₃COONa_(här) + 1 timme₂O_(ℓ)
1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
1. 60g 1. 40 g 1. 82 g 1. 18 g
Dessa massor är de beräknade molekylmassorna för varje ämne.

* Att veta att den förbrukade volymen av 1,0 mol / L NaOH-lösning_(här) var 24 ml, kan vi först ta reda på mängden materia (mol) NaOH som reagerade:

1 mol NaOH → 1,0 1 

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

* Eftersom förhållandet är 1: 1 bör mängden materia (mol) ättiksyra vara densamma som NaOH: 0,024 mol.

Observation: Om det stökiometriska förhållandet var annorlunda skulle vi ta hänsyn till det i denna del. Till exempel, om det var 1: 3 och mängden materia av en reagerande kemisk art var lika med 0,024 mol, skulle den för det andra ämnet vara trippel: 0,072.

* Nu beräknar vi:

20 ml ättika 0,024 mol ättiksyra
1000 ml vinäger och
y = 1,2 mol

Det vill säga det finns 1,2 mol / l, vilket är samma värde som vi fick i den tidigare metoden.

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm