Ækvivalenspunktet er et kemiudtryk, du vil støde på, når du foretager en titrering. Dog gælder det teknisk for enhver syre-base- eller neutraliseringsreaktion. Her er dens definition og et kig på metoder, der bruges til at identificere den.
Definition af ækvivalenspunkt
Ækvivalensspunktet er punktet i a titrering hvor mængden af titreringskapacitet tilføjet er nok til helt neutralisere analytten løsning. Mol titrerende mol (standardopløsning) svarer til molerne af opløsningen med ukendt koncentration. Dette er også kendt som det støkiometriske punkt, fordi det er her, molens syre er lig med den nødvendige mængde for at neutralisere de ækvivalente mol bas. Bemærk, at dette ikke nødvendigvis betyder, at syre / baseforholdet er 1: 1. Forholdet bestemmes af den afbalancerede syre-basiske kemiske ligning.
Ækvivalensspunktet er ikke det samme som slutpunktet for en titrering. Endepunktet henviser til det punkt, hvor en indikator skifter farve. Oftere sker farveændringen, efter at ækvivalenspunktet allerede er nået. Brug af endepunktet til at beregne ækvivalens naturligt introducerer fejl.
Key Takeaways: Equivalence Point
- Ækvivalensspunktet eller det støkiometriske punkt er punktet i en kemisk reaktion, når der er nøjagtigt nok syre og base til at neutralisere opløsningen.
- I en titrering er det, hvor titreringsmolene svarer til molopløsningen med ukendt koncentration. Forholdet mellem syre og base er ikke nødvendigvis 1: 1, men skal bestemmes ved hjælp af den afbalancerede kemiske ligning.
- Metoder til bestemmelse af ækvivalenspunktet inkluderer farveændring, pH-ændring, dannelse af et bundfald, ændring i ledningsevne eller temperaturændring.
- I en titrering er ækvivalenspunktet ikke det samme som slutpunktet.
Metoder til at finde ækvivalenspunktet
Der er flere forskellige måder at identificere ækvivalensspunktet for en titrering på:
Farveændring - Nogle reaktioner ændrer naturligt farve på ækvivalenspunktet. Dette kan ses ved redox-titrering, især involverende overgangsmetaller, hvor oxidationstilstande har forskellige farver.
pH-indikator - Der kan anvendes en farvet pH-indikator, der ændrer farve i henhold til pH. Indikatorfarvestoffet tilføjes i begyndelsen af titreringen. Farveændringen ved slutpunktet er en tilnærmelse af ækvivalensspunktet.
Nedbør - Hvis et uopløseligt bundfald form som et resultat af reaktionen, kan den bruges til at bestemme ækvivalenspunktet. For eksempel reagerer sølvkationen og chloridanionen til dannelse af sølvchlorid, som er uopløselig i vand. Det kan imidlertid være vanskeligt at bestemme nedbør, fordi partikelstørrelsen, farve og sedimenteringshastighed kan gøre det vanskeligt at se.
konduktans - Joner påvirker elektrisk ledningsevne af en løsning, så når de reagerer med hinanden, ændres konduktiviteten. Konduktans kan være en vanskelig metode at bruge, især hvis andre ioner er til stede i løsningen, der kan bidrage til dens ledningsevne. Konduktans bruges til nogle syre-basereaktioner.
Isotermisk kalorimetri --Ækvivalenspunktet kan bestemmes ved at måle mængden af varme, der produceres eller absorberes ved hjælp af en anordning kaldet et isotermisk titreringskalorimeter. Denne metode bruges ofte i titrationer, der involverer biokemiske reaktioner, såsom enzymbinding.
spektroskopi - Spektroskopi kan bruges til at finde ækvivalenspunktet, hvis spektret af reaktanten, produktet eller titranten er kendt. Denne metode bruges til at detektere ætsning af halvledere.
Termometrisk titrimetry - Ved termometrisk titrimetri bestemmes ækvivalenspunktet ved at måle temperaturen i temperaturændring produceret ved en kemisk reaktion. I dette tilfælde angiver bøjningspunktet ækvivalenspunktet for en eksoterm eller endoterm reaktion.
amperometri - I en ampometrisk titrering ses ækvivalenspunktet som en ændring i den målte strøm. Amperometri bruges, når den overskydende titrant kan reduceres. Fremgangsmåden er for eksempel nyttig, når man titrerer et halogenid med Ag+ fordi det ikke påvirkes af bundfaldsdannelse.
Kilder
- Khopkar, S.M. (1998). Grundlæggende begreber i analytisk kemi (2. udgave). New Age International. pp. 63–76. ISBN 81-224-1159-2.
- Patnaik, P. (2004). Dean's håndbog for analytisk kemi (2. udgave). 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). Analytisk kemi: en introduktion, 7. udg. Emily Barrosse. pp. 265–305. ISBN 0-03-020293-0.
- Spellman, F.R. (2009). Håndbog med drift af vand og spildevandsrensningsanlæg (2 udg.). CRC Press. s. 545. ISBN 1-4200-7530-6.
- Vogel, A.I.; J. Mendham (2000). Vogels lærebog om kvantitativ kemisk analyse (6. udgave). Prentice Hall. s. 423. ISBN 0-582-22628-7.