Punkt równoważności jest terminem chemicznym, który można spotkać podczas miareczkowania. Jednak technicznie dotyczy to każdej reakcji kwasowo-zasadowej lub neutralizacyjnej. Oto jego definicja i przegląd metod używanych do jej identyfikacji.
Definicja punktu równoważności
Punkt równoważności jest punktem a miareczkowanie gdzie ilość titrant dodane wystarczy, aby całkowicie zneutralizować analit rozwiązanie. Mole titranta (roztwór standardowy) są równe molom roztworu o nieznanym stężeniu. Jest to również znane jako punkt stechiometryczny, ponieważ w tym przypadku mole kwasu są równe ilości potrzebnej do zneutralizowania równoważnych moli zasady. Uwaga: niekoniecznie oznacza to, że stosunek kwasu do zasady wynosi 1: 1. Współczynnik jest określony przez zrównoważone równanie chemiczne kwas-zasada.
Punkt równoważności nie jest taki sam jak punkt końcowy miareczkowania. Punkt końcowy odnosi się do punktu, w którym wskaźnik zmienia kolor. Najczęściej zmiana koloru następuje po osiągnięciu punktu równoważności. Używanie punktu końcowego do obliczenia równoważności w naturalny sposób
wprowadza błąd.Najważniejsze informacje: punkt równoważności
- Punkt równoważności lub punkt stechiometryczny jest punktem reakcji chemicznej, gdy jest dokładnie wystarczająca ilość kwasu i zasady do zobojętnienia roztworu.
- W miareczkowaniu mole titranta są równe molom roztworu o nieznanym stężeniu. Stosunek kwasu do zasady niekoniecznie wynosi 1: 1, ale musi być określony przy użyciu zrównoważonego równania chemicznego.
- Metody określania punktu równoważności obejmują zmianę koloru, zmianę pH, tworzenie osadu, zmianę przewodności lub zmianę temperatury.
- W miareczkowaniu punkt równoważności nie jest taki sam jak punkt końcowy.
Metody znajdowania punktu równoważności
Istnieje kilka różnych sposobów identyfikowania punktu równoważności miareczkowania:
Zmiana koloru - Niektóre reakcje naturalnie zmieniają kolor w punkcie równoważnika. Można to zaobserwować w miareczkowaniu redoks, szczególnie w przypadku metali przejściowych, gdzie stany utlenienia mają różne kolory.
wskaźnik pH - Można zastosować kolorowy wskaźnik pH, który zmienia kolor w zależności od pH. Barwnik wskaźnikowy dodaje się na początku miareczkowania. Zmiana koloru w punkcie końcowym jest przybliżeniem punktu równoważności.
Opad atmosferyczny - Gdyby nierozpuszczalny osad powstaje w wyniku reakcji, można go wykorzystać do ustalenia punktu równoważności. Na przykład kation srebra i anion chlorkowy reagują, tworząc chlorek srebra, który jest nierozpuszczalny w wodzie. Jednak określenie opadów może być trudne, ponieważ rozmiar cząstek, kolor i szybkość sedymentacji mogą utrudniać ich dostrzeżenie.
Przewodnictwo - Jony wpływają na przewodnictwo elektryczne rozwiązania, więc gdy reagują ze sobą, zmienia się przewodność. Przewodnictwo może być trudną metodą, zwłaszcza jeśli w roztworze obecne są inne jony, które mogą przyczynić się do jego przewodnictwa. Przewodnictwo stosuje się w niektórych reakcjach kwasowo-zasadowych.
Kalorymetria izotermiczna - Punkt równoważności można określić, mierząc ilość ciepła wytwarzanego lub pochłanianego za pomocą urządzenia zwanego kalorymetrem izotermicznym. Ta metoda jest często stosowana do miareczkowania obejmującego reakcje biochemiczne, takie jak wiązanie enzymów.
Spektroskopia - Spektroskopia może być wykorzystana do znalezienia punktu równoważności, jeśli znane jest widmo reagenta, produktu lub titranta. Ta metoda służy do wykrywania trawienia półprzewodników.
Miareczkowanie termometryczne - W miareczkowaniu termometrycznym punkt równoważności jest określany przez pomiar szybkości zmiany temperatury wywołanej przez reakcję chemiczną. W tym przypadku punkt przegięcia wskazuje punkt równoważności reakcji egzotermicznej lub endotermicznej.
Amperometria - W miareczkowaniu amometrycznym punkt równoważności jest postrzegany jako zmiana mierzonego prądu. Amperometria jest stosowana, gdy można zmniejszyć nadmiar titranta. Metoda jest przydatna na przykład podczas miareczkowania halogenku za pomocą Ag+ ponieważ nie ma na nie wpływu tworzenie się osadów.
Źródła
- Khopkar, S.M. (1998). Podstawowe pojęcia chemii analitycznej (Wydanie drugie). New Age International. pp. 63–76. ISBN 81-224-1159-2.
- Patnaik, P. (2004). Podręcznik chemii analitycznej Deana (Wydanie drugie). McGraw-Hill Prof Med / Tech. pp. 2.11–2.16. ISBN 0-07-141060-0.
- Skoog, D.A.; West, D.M.; Holler, F.J. (2000). Chemia analityczna: wprowadzenie, Wydanie 7 Emily Barrosse. pp. 265–305. ISBN 0-03-020293-0.
- Spellman, F.R. (2009). Podręcznik eksploatacji oczyszczalni ścieków i ścieków (2 ed.). CRC Press. p. 545. ISBN 1-4200-7530-6.
- Vogel, A.I.; JOT. Mendham (2000). Podręcznik Vogel do ilościowej analizy chemicznej (Wydanie 6). Prentice Hall. p. 423. ISBN 0-582-22628-7.