Conţinut
În chimie, titrarea este un proces prin care un chimist poate găsi concentrația unei soluții cu o precizie bună, dacă știe ce substanță se află în ea. Acest lucru poate fi foarte util pentru determinarea concentrațiilor de acizi și baze, cum ar fi acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu. De obicei, chimistul adaugă o a doua soluție, picătură cu picătură, până când amestecul își schimbă brusc culoarea, semnalând sfârșitul titrării.
Procesul de bază
Soluția de concentrare necunoscută se numește „titru”. Soluția adăugată se numește „titrant”. În titrarea acidului, se adaugă suficient titrant pentru a-l neutraliza. Deci, dacă titrul este o bază, un chimist adaugă un acid ca titru.
Un tehnician de laborator adaugă un indicator de culoare în titlu înainte de a indica punctul de neutralizare.Acest lucru este important, deoarece dacă adaugă titrantul prea repede, tehnicianul poate merge direct prin punctul de neutralizare și nu știe cu exactitate cât de mult a fost nevoie pentru a ajunge la acesta.
Indicatori
În titrarea acid-bază, punctul de neutralizare are un pH de 7,0. Litmus este un indicator bun pentru o titrare acid-bază, deoarece își schimbă culoarea la un pH de aproximativ 6,5 - suficient de aproape, așa cum se va explica mai jos. Deoarece indicatorii reacționează cu soluția măsurată, aceștia trebuie folosiți cu moderație - doar câteva picături, dacă este posibil.
Punct de echivalare
Punctul în care titrantul neutralizează complet tot titrul, lăsând apă neutră, se numește „punctul de echivalență”. Aceasta este momentul în care titrantul a „folosit” tot titlul. Acidul și baza s-au anulat complet. Un exemplu de acest tip de anulare reciprocă este ilustrat în această formulă chimică:
HCl + NaOH -> H + NaCI2O
La echilibru, pH-ul soluțiilor este de 7,0.
Curba de titrare
Dacă utilizați un pHmetru, puteți înregistra pH-ul în mod regulat pe măsură ce se adaugă titrant. O diagramă a pH-ului (ca axă verticală) față de volumul de titrant ar produce o curbă înclinată care este deosebit de abruptă în jurul punctului de echivalență. PH este o măsură a concentrației de H3O + într-o soluție. Adăugarea a unuia sau a două picături la o soluție neutră schimbă foarte mult concentrația de H3O +, cu un factor de 10 sau mai mult. Dublarea sumei adăugate nu modifică aproape concentrația. Acest lucru face ca curba de titrare să fie atât de abruptă în acea regiune și, prin urmare, face punctul de echivalență atât de ușor de identificat în grafic. Cantitatea necesară pentru a neutraliza titrul este, așadar, ușor de cuantificat cu exactitate.
Titrare potențiometrică
O curbă de titrare poate, de asemenea, să grafică conductibilitatea (ca axa verticală) față de titrant. Acizii și bazele conduc electricitatea. Prin urmare, puteți măsura conductibilitatea introducând electrozi în titru. Electrozii ar fi atașați la o baterie și ampermetru (sau voltmetru). Curba de titrare se va schimba precipitat în punctul de echivalență. În acest caz, conductibilitatea va avea un minim notabil la punctul de echivalență. Această metodă are avantajul de a nu avea nevoie de un indicator, care ar putea interfera sau participa la reacția de neutralizare, afectând rezultatele acestuia.