Οι χημικοί χρησιμοποιούν τιτλοδότηση ως μέθοδο ποσοτικής ανάλυσης. δηλαδή, η μέθοδος επιτρέπει να προσδιοριστεί η ακριβής ποσότητα μιας ένωσης. Βασικά, η τιτλοδότηση περιλαμβάνει τον συνδυασμό δύο χημικών ουσιών που αντιδρούν και ενός μέσου παρακολούθησης της εξέλιξης της αντίδρασης, έτσι ώστε ο χειριστής να γνωρίζει πότε είναι πλήρης. Μια από τις χημικές ουσίες φορτώνεται σε μια προχοΐδα (ένα κομμάτι γυαλικών που επιτρέπει πολύ ακριβείς μετρήσεις του όγκου). αυτή η ένωση είναι ο "τίτλος". Η άλλη ένωση τοποθετείται σε φιάλη ή ποτήρι και ονομάζεται "αναλυτής" ή "δείγμα".
Γενικά, η ακριβής συγκέντρωση του αναλύτη πρέπει να είναι γνωστό ότι επιτυγχάνει ακριβή αποτελέσματα. Οι συγκεντρώσεις εκφράζονται συνήθως σε μονάδες μορίων ανά λίτρο (mol / L). Μετά την πραγματοποίηση της τιτλοδότησης χρησιμοποιείται η συγκέντρωση του τιτλοδοτητή, οι πληροφορίες από την ισορροπημένη χημική αντίδραση μεταξύ του τίτλου και του αναλύτη και η ακριβής ποσότητα του τιτλοδοτημένου αναλύτη για τον προσδιορισμό της ακριβούς συγκέντρωσης του αναλύτη.
Γράψτε την ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση που λαμβάνει χώρα μεταξύ του τίτλου και της αναλυόμενης ουσίας. Αυτό απαιτεί αναγκαστικά τη γνώση της ταυτότητας του τίτλου και της αναλυόμενης ουσίας. Ένα κοινό πείραμα σε εργαστήρια χημείας λυκείου και κολλεγίων είναι η τιτλοδότηση του οξικού οξέος (CH? COOH, ο αναλύτης) σε ένα δείγμα ξιδιού με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH, ο τίτλος) (Βλέπε αναφορές 2). Αυτή είναι μια κοινή αντίδραση οξέος-βάσης:
1 CH3COOH + 1 NaOH; 1 CH3CONa + 1 Η2Ο
Οι συντελεστές (δηλ., Οι αριθμοί στα αριστερά κάθε χημικής ουσίας) καθορίζουν τη γραμμομοριακή αναλογία των αντιδραστηρίων. Στην περίπτωση αυτή, η μοριακή αναλογία είναι 1: 1.
Μετατρέψτε τον όγκο του τίτλου που είναι απαραίτητο για να φτάσετε στο τελικό σημείο (δηλ. Το σημείο όπου καταναλώθηκε ολόκληρη η αναλυόμενη ουσία και η ανάγνωση του όγκου από την προχοΐδα) από χιλιοστόλιτρα (λίτρα) σε λίτρα (L) διαιρώντας κατά 1000. Για παράδειγμα, εάν 39.75 mL NaOH απαιτείται για να φτάσετε στο τελικό σημείο, τότε
39.75 mL / (1000 mL / L) = 0.03975 L ΝαΟΗ
Χρησιμοποιήστε τα λίτρα του τίτλου που είναι απαραίτητα για να φτάσετε στο τελικό σημείο της τιτλοδότησης και τη συγκέντρωση του τίτλου για να προσδιορίσετε τα γραμμομόρια του τιτλοδοτητή που χρησιμοποιήθηκαν στη διαδικασία. Η συγκέντρωση του ΝαΟΗ ήταν 0.1044 mol / L, στη συνέχεια
0,03975 L ΝαΟΗ χ (0,1044 mol / L) = 0,004150 moles ΝαΟΗ
Υπολογίστε τα γραμμομόρια του αναλύτη χρησιμοποιώντας τα γραμμομόρια του τίτλου από το στάδιο 3 και τη γραμμομοριακή αναλογία από το στάδιο 1:
0,004150 mol ΝθΟΗ χ (1 mol CH2COOH / 1 mol ΝθΟΗ) = 0,004150 mol CH2COOH
Προσδιορίστε τη συγκέντρωση του δείγματος διαιρώντας τα μόρια της αναλυόμενης ουσίας με τον όγκο της αναλυόμενης ουσίας σε λίτρα. Σε αυτή την περίπτωση, αυτό θα αντιπροσωπεύει την ποσότητα του ξιδιού που τοποθετείται στη φιάλη ή το ποτήρι πριν από την τιτλοδότηση. Για το παράδειγμα που χρησιμοποιήθηκε στις βαθμίδες 1 έως 4, υποθέτοντας ότι 5,00 mL ξύδι τοποθετήθηκαν στη φιάλη για ανάλυση, στη συνέχεια 5,00 mL = 0,005 L και
(0,004150 mol CH2COOH) / (0,00500 L ξύδι) = 0,830 mol / L
Έτσι, η συγκέντρωση του οξικού οξέος στο ξύδι είναι 0,830 mol / L.