Πώς μπορείτε να υπολογίσετε τη συγκέντρωση ενός διαλύματος φωσφορικού οξέος από τιτλοδότηση με υδροξείδιο του νατρίου;

Δείτε πώς μπορείτε να υπολογίσετε τη συγκέντρωση ενός διαλύματος φωσφορικού οξέος (H₃PO₄) χρησιμοποιώντας τιτλοδότηση με υδροξείδιο νατρίου (NAOH):

Κατανόηση της αντίδρασης

Το φωσφορικό οξύ είναι ένα τριπρωτικό οξύ, που σημαίνει ότι μπορεί να δώσει τρία πρωτόνια (H⁺) με σταδιακό τρόπο. Ωστόσο, σε μια τυπική τιτλοδότηση με NaOH, η αντίδραση προχωρά στα στάδια και το τελικό σημείο που στοχεύουμε είναι το πρώτο σημείο ισοδυναμίας, που αντιστοιχεί στην αντίδραση:

(Aq) + naOH (aq) → nah₂po₄ (aq) + h₂o (l)

Διαδικασία

1. Προετοιμασία λύσεων:

- Δημιουργήστε μια τυποποιημένη λύση NaOH με γνωστή συγκέντρωση.

- Προετοιμάστε το διάλυμα φωσφορικού οξέος άγνωστης συγκέντρωσης.

2. τιτλοδότηση:

- Pipette Ένας γνωστός όγκος του διαλύματος φωσφορικού οξέος σε μια φιάλη.

- Προσθέστε μερικές σταγόνες κατάλληλης ένδειξης (π.χ. φαινολοφθαλεΐνη) στη φιάλη.

- Τιτλοδότηση του διαλύματος φωσφορικού οξέος με το τυπικό διάλυμα NaOH αργά, στροβιλίζοντας τη φιάλη συνεχώς.

- Ο δείκτης θα αλλάξει το χρώμα στο σημείο ισοδυναμίας, υποδεικνύοντας πλήρη εξουδετέρωση του πρώτου πρωτονίου.

- Καταγράψτε τον όγκο του διαλύματος NaOH που χρησιμοποιείται.

Υπολογισμοί

1. moles του NaOH:

- moles (naOH) =συγκέντρωση (naOH) × όγκος (naOH)

- Σημείωση:Μετατρέψτε τον όγκο του NaOH που χρησιμοποιείται στα λίτρα.

2.

- Από την ισορροπημένη χημική εξίσωση, 1 mole του NaOH αντιδρά με 1 mole του h₃po₄. Επομένως, οι γραμμομορείς του ΝαΟΗ στο σημείο ισοδυναμίας είναι ίσα με τις γραμμομονείς του H₃po₄ στο διάλυμα.

- moles (h₃po₄) =moles (naOH)

3. Συγκέντρωση h₃po₄:

- Συγκέντρωση (h₃po₄) =moles (h₃po₄) / όγκος (h₃po₄)

- Σημείωση:Μετατρέψτε τον όγκο του διαλύματος φωσφορικού οξέος σε λίτρα.

Παράδειγμα

Ας πούμε ότι τιτλοδότηση 25,0 ml διαλύματος φωσφορικού οξέος με 15,5 ml διαλύματος NaOH 0,100 Μ:

1. moles του NaOH:

- 0,100 mol/L × 0,0155 L =0,00155 mol NaOH

2.

- 0.00155 mol naOH =0.00155 mol h₃po₄

3. Συγκέντρωση h₃po₄:

- 0.00155 mol / 0.0250 L = 0.0620 m h₃po₄

Σημαντικά σημεία:

* Η επιλογή του δείκτη είναι κρίσιμη. Η φαινολοφθαλεΐνη είναι κατάλληλη για το πρώτο σημείο ισοδυναμίας, καθώς το ρΗ σε αυτό το σημείο είναι περίπου 4,6.

* Εξασφαλίστε τις ακριβείς μετρήσεις των όγκων και των συγκεντρώσεων.

* Επαναλάβετε την τιτλοδότηση πολλές φορές για να έχετε αξιόπιστα αποτελέσματα.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε συγκεκριμένες ερωτήσεις ή θέλετε να εργαστείτε με ένα πιο περίπλοκο παράδειγμα!