Điểm tương đương là gì và nó dùng để làm gì?

các điểm tương đương là một trong đó hai hóa chất đã phản ứng hoàn toàn. Trong các phản ứng axit-bazơ, điểm này cho biết khi toàn bộ axit hoặc bazơ đã được trung hòa. Khái niệm này là bánh mì hàng ngày của các phép chuẩn độ hoặc đánh giá thể tích và được xác định bằng các phép tính toán học đơn giản.

Nhưng bằng cấp là gì? Đó là một quá trình trong đó được thêm vào một cách cẩn thận, một thể tích dung dịch có nồng độ đã biết, gọi là chất chuẩn độ, cho dung dịch có nồng độ chưa biết, để thu được nồng độ của nó.

Việc sử dụng chỉ thị pH cho phép biết thời điểm kết thúc chuẩn độ. Chỉ số được thêm vào dung dịch đang được chuẩn độ để thực hiện định lượng nồng độ mà bạn muốn biết. Một chỉ thị axit-bazơ là một hợp chất hóa học có màu phụ thuộc vào nồng độ hydro hoặc pH của môi trường.

Tuy nhiên, sự thay đổi màu của chỉ thị đến điểm kết thúc chuẩn độ, nhưng không phải là điểm tương đương. Lý tưởng nhất là cả hai điểm phải phù hợp; nhưng trong thực tế, sự thay đổi màu sắc có thể xảy ra một vài giọt sau khi quá trình trung hòa axit hoặc bazơ được hoàn thành.

Chỉ số

• 1 điểm tương đương là gì??
  • 1.1 Điểm cuối
• 2 Điểm tương đương của phép chuẩn độ axit mạnh với bazơ mạnh
• 3 đường cong chuẩn độ axit yếu - bazơ mạnh
  • 3.1 Giai đoạn
  • 3.2 Lựa chọn chỉ tiêu theo điểm tương đương
• 4 tài liệu tham khảo

Điểm tương đương là gì?

Một dung dịch axit có nồng độ không xác định được đặt trong bình có thể được chuẩn độ bằng cách thêm từ từ dung dịch natri hydroxit có nồng độ đã biết bằng cách sử dụng buret..

Việc lựa chọn một chỉ thị nên được thực hiện theo cách nó thay đổi màu sắc tại điểm mà cùng một lượng tương đương hóa học của dung dịch chuẩn độ và dung dịch nồng độ chưa biết đã phản ứng.

Đây là điểm tương đương, trong khi điểm tại đó chỉ báo thay đổi màu được gọi là điểm kết thúc, nơi kết thúc chuẩn độ.

Điểm cuối

Sự ion hóa hoặc phân ly của chất chỉ thị được trình bày như sau:

HIn + H₂Ôi   <=>  Trong^-      +       H₃Ôi⁺

Và do đó có một hằng số Ka

Ka = [H₃Ôi⁺] [Trong^-] / [HIn]

Mối quan hệ giữa chỉ báo không phân tách (HIn) và chỉ báo phân tách (Trong^-) xác định màu của Chỉ báo.

Việc bổ sung một axit làm tăng nồng độ HIn và tạo ra màu 1 của chất chỉ thị. Trong khi đó, việc bổ sung một cơ sở ủng hộ sự gia tăng nồng độ của chỉ số phân tách (Trong^-) (màu 2).

Điều mong muốn là điểm tương đương trùng với điểm cuối. Để làm điều này, một chỉ báo có khoảng thời gian thay đổi màu bao gồm điểm tương đương được chọn. Ngoài ra, đó là về việc giảm bất kỳ lỗi nào tạo ra sự khác biệt giữa điểm tương đương và điểm cuối.

Tiêu chuẩn hóa hoặc đánh giá một giải pháp là một quá trình trong đó nồng độ chính xác của một giải pháp được xác định. Đó là phương pháp một mức độ, nhưng chiến lược theo sau là khác nhau.

Một dung dịch của tiêu chuẩn chính được đặt trong bình và dung dịch chuẩn độ đang được chuẩn hóa được thêm vào bằng buret..

Điểm tương đương của phép chuẩn độ axit mạnh với bazơ mạnh

100 ml dung dịch HCl 0,1 M được đặt vào bình và dung dịch NaOH 0,1 M được thêm dần bằng phương pháp buret, xác định sự thay đổi pH của dung dịch tạo ra axit clohydric.

Ban đầu trước khi thêm NaOH, pH của dung dịch HCl là 1.

Chất bazơ mạnh (NaOH) được thêm vào và độ pH tăng dần, nhưng nó vẫn là độ pH axit, vì lượng axit dư thừa quyết định độ pH này.

Nếu bạn tiếp tục thêm NaOH, sẽ đến lúc đạt đến điểm tương đương, trong đó độ pH là trung tính (pH = 7). Axit đã phản ứng với bazơ được tiêu thụ, nhưng vẫn chưa có dư thừa bazơ.

Chủ yếu là nồng độ natri clorua, một loại muối trung tính (cũng không phải là Na⁺ cũng không phải Cl^- thủy phân).

Nếu NaOH tiếp tục được thêm vào, độ pH tiếp tục tăng, trở nên cơ bản hơn điểm tương đương, vì nồng độ NaOH chiếm ưu thế.

Lý tưởng nhất là sự thay đổi màu của chỉ thị sẽ xảy ra ở pH = 7; nhưng do hình dạng đột ngột của đường chuẩn độ, phenolphtalein có thể được sử dụng để chuyển sang màu hồng nhạt ở độ pH khoảng 8.

Đường cong chuẩn độ axit yếu - bazơ mạnh

Đường cong chuẩn độ của một axit mạnh có bazơ mạnh tương tự như trong hình trên. Sự khác biệt duy nhất giữa hai đường cong là đầu tiên có sự thay đổi pH đột ngột hơn nhiều; trong khi đó ở đường chuẩn độ của axit yếu có bazơ mạnh, có thể thấy rằng sự thay đổi diễn ra từ từ hơn.

Trong trường hợp này, một axit yếu được chuẩn độ, chẳng hạn như axit axetic (CH₃COOH) với một bazơ mạnh, natri hydroxit (NaOH). Phản ứng xảy ra trong quá trình chuẩn độ có thể được sơ đồ hóa theo cách sau:

NaOH + CH₃COOH => CH₃COO^-Na⁺    +       H₂Ôi

Trong trường hợp này, dung dịch đệm acetate được hình thành với pKa = 4,74. Vùng đệm có thể được nhìn thấy trong sự thay đổi nhỏ và gần như không thể nhận ra trước pH 6.

Điểm tương đương, như được chỉ ra bởi hình ảnh, là khoảng 8,72 chứ không phải 7. Tại sao? Vì CH₃COO^- là một anion mà sau khi thủy phân tạo ra OH^-, mà căn cứ vào độ pH:

CH₃COO^-       +       H₂Ôi <=> CH₃COOH + OH^-

Các giai đoạn

Việc chuẩn độ axit axetic bằng natri hydroxit có thể được chia thành 4 giai đoạn để phân tích.

-Trước khi bắt đầu thêm bazơ (NaOH), pH của dung dịch là axit và phụ thuộc vào sự phân ly của axit axetic.

-Khi natri hydroxit được thêm vào, bộ đệm acetate được hình thành, nhưng theo cách tương tự, sự hình thành của cơ sở acetate liên hợp tăng lên, làm tăng độ pH của dung dịch.

-Độ pH của điểm tương đương xảy ra ở pH là 8,72, đây là chất kiềm thẳng thắn.

Điểm tương đương không có giá trị không đổi và thay đổi tùy thuộc vào các hợp chất liên quan đến chuẩn độ.

-Bằng cách tiếp tục thêm NaOH, sau khi đạt đến điểm tương đương, độ pH tăng lên do dư thừa natri hydroxit.

Lựa chọn chỉ số theo điểm tương đương

Phenolphtalein rất hữu ích trong việc xác định điểm tương đương trong phép chuẩn độ này, bởi vì nó có điểm thay đổi màu ở pH khoảng 8, nằm trong vùng pH của phép chuẩn độ axit axetic bao gồm điểm tương đương (pH = 8,72).

Mặt khác, đỏ methyl không hữu ích trong việc xác định điểm tương đương, vì nó thay đổi màu trong khoảng pH từ 4,5 đến 6,4.

Tài liệu tham khảo

1. Wikipedia. (2018). Điểm tương đương. Lấy từ: en.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ (Ngày 22 tháng 6 năm 2018). Định nghĩa điểm tương đương. Lấy từ: thinkco.com
3. Lusi Madisha. (Ngày 16 tháng 4 năm 2018). Sự khác biệt giữa Điểm cuối và Điểm tương đương. "Sự khác biệtBạn.net. Lấy từ: differb between.net
4. Nhìn J. (2018). Điểm tương đương: Định nghĩa & Tính toán. Lấy từ: học.com
5. Whitten, K. W., Davis, R.E., Peck, L. P. và Stanley, G. G. Chemistry. (2008) Phiên bản thứ tám. Biên tập viên học tập.