İçerik
Titrasyon adı verilen yaygın bir kimya deneyi, bir çözelti içinde çözülen bir maddenin konsantrasyonunu belirler. Bir asit ile bir bazın birbirini nötrleştirdiği asit baz titrasyonları en yaygın olanıdır. Analit içindeki tüm asit veya bazın (analiz edilen çözelti) nötrleştirildiği noktaya denklik noktası denir; analit içindeki asite veya baza bağlı olarak, bazı titrasyonlar da ikinci bir eşdeğerlik noktasına sahip olacaktır. Solüsyonun pH'ını ikinci eşdeğerlik noktasında kolayca hesaplayabilirsiniz.
Analitte asit veya bazın mevcut olup olmadığını, hangi tür asit veya bazın mevcut olduğunu ve ne kadarının mevcut olduğunu belirleyin. Bir ev ödevi için bu soru üzerinde çalışıyorsanız, bilgi size verilecektir. Öte yandan, laboratuvarda yeni bir titrasyon yaptıysanız, titrasyonu yaptığınız gibi bilgileri toplamış olacaksınız.
Diprotik asitlerin veya bazların (birden fazla hidrojen iyonu bağışlayabilen veya kabul edebilen asitler / bazlar), ikinci eşdeğerlik noktalarına sahip olacak tip olduğunu unutmayın. Ayrıca, Ka1'in birinci proton bağışı için denge sabiti (ürünlerin reaktanlara oranı) olduğunu ve Ka2'nin ikinci proton bağışı için denge sabiti olduğunu hatırlayın. Asit veya bazınız için Ka2'yi referans veya çevrimiçi tabloda arayın (Kaynaklar'a bakın).
Analitinizde konjugat asit veya baz miktarını belirleyin. Bu, başlangıçta mevcut olan asit veya baz miktarına eşdeğer olacaktır. Orijinal analit konsantrasyonunu hacmiyle çarpın. Örneğin, 40 mL 1 molar oksalik asit ile başladığınızı varsayalım. Konsantrasyonu mililitrelere 1000'e bölerek dönüştürün, ardından bu hacmi konsantrasyonuyla çarpın. Bu size başlangıçta mevcut olan oksalik asit mol sayısını verecektir: (40/1000) x 1 = 0.04. Mevcut 0.04 mol oksalik asit vardır.
Asit veya baz analitini nötrleştirmek ve başlangıçta mevcut olan analitin hacmine eklemek için titrant hacmini (titrasyon sırasında eklediğiniz kimyasal) alın. Bu size son cildinizi verecektir. Örneğin, ikinci denkliğe ulaşmak için, 40 mL 1 molar oksalik aside 80 mL 1 molar NaOH ilave edildiğini varsayalım. Hesaplama 80 mL titrant + 40 mL analit = 120 mL son hacim olacaktır.
Asıl olarak analitinizde bulunan asit veya baz mol sayısını nihai hacme bölün. Bu size konjugat asit veya bazın nihai konsantrasyonunu verecektir. Örneğin, son hacim 120 mL idi ve başlangıçta 0.04 mol mevcuttu. ML'yi litreye dönüştürün ve mol sayısını litre sayısına bölün: 120/1000 = 0.12 litre; 0,04 mol / 0,12 litre = litre başına 0,333 mol.
Konjugat bazının (veya bir konjugat asit ise Ka'nın) Kb'sini belirleyin. Konjugat bazının, bütün protonları bir asitten çıkardığınızda oluşan türler olduğunu, konjugat asidinin, protonları bir tabana bağışladığınızda oluşan türler olduğunu unutmayın. Sonuç olarak, 2. eşdeğerlik noktasında, diprotik asit (örneğin oksalik asit, örneğin) tamamen deprotonlanmış olacak ve Kb, oksalik asit için 1 x 10 ^ -14 / ikinci Ka'ya eşit olacaktır. Bir baz için, ikinci eşdeğerlik noktasındaki Ka, diprotik baz için 1 x 10 ^ -14 / ikinci Kb'ye eşit olacaktır. Örneğin, oksalik asit analittir. Ka değeri 5.4 x 10 ^ -5'tir. 1 x 10 ^ -14'ü 5,4 x 10 ^ -5'e bölün: (1 x 10 ^ -14) / (5,4 x 10 ^ -5) = 1.852 x 10 ^ -10. Bu oksalat iyonunun tamamen parçalanmış oksalik asit formu için Kb'dir.
Aşağıdaki şekilde bir denge sabiti denklemi kurun: Kb = () /. Köşeli parantezler konsantrasyonu temsil eder.
Denklemde en üstteki iki terim için x ^ 2 ifadesini kullanın ve x için gösterildiği gibi çözün: Kb = x ^ 2 /. Örneğin, sodyum oksalat konsantrasyonu 0.333 mol / L ve Kb'si 1.852 x 10 ^ -10 idi. Bu değerler prize takıldığında, aşağıdaki hesaplamayı verir: 1.852 x 10 ^ -10 = x ^ 2 / 0.333. Denklemin iki tarafını da 0.333 ile çarpın: 0.333 x (1.852 x 10 ^ -10) = x ^ 2; 6.167 x 10 ^ -11 = x ^ 2. X için çözmek için her iki tarafın karekökü alın: (6.167 x 10 ^ -11) ^ 1/2 = x. Bu, aşağıdakileri sağlar: x = 7.85 x 10 ^ -6. Bu, çözeltideki hidroksit iyonlarının konsantrasyonu.
Hidroksit iyonunun veya hidrojen iyonunun konsantrasyonundan pH'ye dönüştürün. Hidrojen iyonu konsantrasyonunuz varsa, sadece pH'ı dönüştürmek için negatif kütüğü alın. Hidroksit iyon konsantrasyonunuz varsa, negatif kütüğü alın, sonra pH'ı bulmak için cevabınızı 14'ten çıkarın. Örneğin, bulunan konsantrasyon litre başına hidroksit iyonları başına 7.85 x 10-6 mol'dür: log 7.85 x 10 ^ -6 = -5.105, bu nedenle, -log 7.85 x 10 ^ -6 = 5.105.
Cevabınızı 14'ten çıkarın. Örneğin, 14 - 5.105 = 8.90. İkinci eşdeğerlik noktasında pH 8.90'dır.