的等当点是,在这两种化学品已完全反应。在酸碱反应中,这一点表示何时已中和整个酸或碱。这个概念是体积滴定或评估的日常基础,并通过简单的数学计算确定。
但是学位是多少?在此过程中,将一定体积的已知浓度的溶液(称为滴定剂)小心地添加到未知浓度的溶液中,以获得其浓度。
资料来源:
使用pH指示剂可以知道滴定结束的时间。将指示剂添加到要滴定的溶液中,以定量所需的浓度。酸碱指示剂是一种化合物,其颜色取决于介质的氢浓度或pH值。
但是,指示剂的色移表示滴定的终点,而不是等当点。理想情况下,两点应该重合。但实际上,酸或碱中和完成后几滴之内可能会发生颜色变化。
等价点是多少?
可以通过使用滴定管缓慢添加已知浓度的氢氧化钠溶液来滴定置于烧瓶中的浓度未知的酸溶液。
指示剂的选择应使指示剂变色,以使滴定液溶液和未知浓度的溶液的化学当量已反应。
这是当量点,而指示器更改颜色的点称为滴定结束的终点。
终点
指示剂的电离或离解表示如下:
HIN + H 2 ö<=>在- + H 3 ö +
因此具有常数Ka
钾= /
未离解的指示器(HIN)和离解的指示器(在之间的关系- )确定指示器的颜色。
添加酸会增加HIn浓度并产生指示色1。同时,碱的添加有利于离解的指示剂(In -)(颜色2)的浓度增加。
期望等价点与终点匹配。为此,选择具有包括等效点在内的颜色变化间隔的指示器。而且,它试图减少在等效点和终点之间产生差异的任何误差。
溶液的标准化或滴定是确定溶液确切浓度的过程。从方法论上讲,这是一个学位,但是遵循的策略是不同的。
将一级标准溶液放入烧瓶中,并用滴定管添加已标准化的滴定溶液。
用强碱滴定的强酸的当量点
将100 mL的0.1 M HCl放入烧瓶中,并通过滴定管逐渐加入0.1 M NaOH溶液,确定源自盐酸的溶液的pH值变化。
最初,在添加NaOH之前,HCl溶液的pH为1。
加入强碱(NaOH),pH逐渐增加,但仍然是酸性pH,因为过量的酸决定了该pH。
如果继续添加NaOH,则有时会达到等当点,此时pH为中性(pH = 7)。酸与消耗的碱发生了反应,但是还没有过量的碱。
的氯化钠占优势的浓度,这是一种中性盐(均未的Na +也没有氯-被水解)。
如果继续添加NaOH,则由于主要的NaOH浓度,pH会继续增加,变得比当量点更碱性。
理想情况下,指示剂的颜色变化应在pH = 7时发生;但是由于滴定曲线的尖锐形状,可以使用酚酞,在pH约为8时会变为浅粉红色。
弱酸-强碱滴定曲线
资料来源:量子动力学,来自Wikimedia Commons。强酸和强碱的滴定曲线与上图相似。两条曲线之间的唯一区别是,第一个曲线的pH值突变得多。而在具有强碱的弱酸的滴定曲线中,可以观察到该变化更为平缓。
在这种情况下,用强碱氢氧化钠(NaOH)滴定弱酸,例如乙酸(CH 3 COOH)。滴定中发生的反应可概述如下:
NaOH + CH 3 COOH => CH 3 COO - Na + + H 2 O
在这种情况下,形成pKa = 4.74的醋酸盐缓冲液。在pH值为6之前,可以看到缓冲区域的细微变化,几乎看不到变化。
如图所示,等效点在8.72附近,而不是7。为什么?因为CH 3 COO -是阴离子,其水解后生成OH - ,其中basifies pH值:
CH 3 COO - + H 2 ö<=> CH 3 COOH + OH -
阶段
用氢氧化钠滴定乙酸可以分为四个阶段进行分析。
-在开始添加碱(NaOH)之前,溶液的pH呈酸性,并取决于乙酸的离解。
-当添加氢氧化钠时,形成乙酸盐缓冲溶液,但是以相同的方式,乙酸盐共轭碱的形成增加,这随之增加了溶液的pH。
-当量点的pH值发生在8.72的pH值,坦白说是碱性的。
当量点不具有恒定值,并且取决于滴定中涉及的化合物。
-当您继续添加NaOH时,达到当量点后,由于氢氧化钠过量,pH值增加。
根据等效点选择指标
酚酞可用于确定该滴定中的当量点,因为酚醛树脂的变色点位于pH约为8时,该点落在包括该点在内的乙酸滴定的pH区域中当量(pH = 8.72)。
另一方面,甲基红不能用于确定当量点,因为它会在pH范围4.5至6.4范围内改变颜色。
参考文献
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