Πώς υπολογίζετε τη συγκέντρωση από θερμομετρική τιτλοδότηση;

Δείτε πώς μπορείτε να υπολογίσετε τη συγκέντρωση από μια θερμομετρική τιτλοδότηση:

Κατανόηση της θερμομετρικής τιτλοδότησης

Η θερμομετρική τιτλοδότηση είναι μια τεχνική όπου η αλλαγή θερμότητας κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης παρακολουθείται για τον προσδιορισμό του τελικού σημείου της τιτλοδότησης. Λειτουργεί από:

1. Αντίδραση: Εμφανίζεται μια χημική αντίδραση μεταξύ του τιτλοδοτούμενου (διάλυμα γνωστής συγκέντρωσης) και του αναλύτη (διάλυμα άγνωστης συγκέντρωσης).

2. Αλλαγή θερμότητας: Αυτή η αντίδραση απελευθερώνει ή απορροφά τη θερμότητα, προκαλώντας αλλαγή θερμοκρασίας στο μίγμα της αντίδρασης.

3. Παρακολούθηση θερμοκρασίας: Ένας αισθητήρας θερμοκρασίας (όπως ένα θερμίστορ) μετρά συνεχώς τη θερμοκρασία.

4. Ανίχνευση τελικού σημείου: Το τελικό σημείο της τιτλοδότησης υποδεικνύεται από μια απότομη αλλαγή στον ρυθμό μεταβολής της θερμοκρασίας.

Συγκέντρωση υπολογισμού

1. Αποκτήστε τα δεδομένα τιτλοδότησης:

* Όγκος του titrant (v τιτλοδότηση ): Καταγράψτε τον όγκο του τιτλοδοτούμενου που προστέθηκε στο τελικό σημείο.

* Συγκέντρωση τιτλοποίησης (C τιτλοδότηση ): Αυτό πρέπει να είναι γνωστό.

* στοιχειομετρία της αντίδρασης: Προσδιορίστε την αναλογία mole μεταξύ του τιτλοδοτούμενου και του αναλύτη από την ισορροπημένη χημική εξίσωση.

2. Προσδιορίστε το τελικό σημείο:

* Σχεδιάστε τα δεδομένα: Σχεδιάστε τις αναγνώσεις θερμοκρασίας έναντι του όγκου του Titrant προστιθέμενου. Αυτό θα σας δώσει μια "θερμετρική καμπύλη τιτλοδότησης".

* Προσδιορίστε το τελικό σημείο: Το τελικό σημείο είναι όπου η καμπύλη δείχνει ένα αιχμηρό σημείο καμπής, υποδεικνύοντας μια ταχεία αλλαγή στον ρυθμό παραγωγής θερμότητας ή απορρόφησης.

3.

* moles του titrant =c τιτλοποίηση x v Τίτλο

4.

* moles του αναλύτη =moles της τιτλοποίησης / στοιχειομετρικής αναλογίας

5. ):

* C Αναλυτής =Moles του αναλύτη / όγκου αναλύτη

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι τιτλοδοτούμε μια λύση άγνωστης συγκέντρωσης HCl (αναλύτης) με διάλυμα NaOH 0,1 Μ (τιτλοδοτούμε).

* Ισορροπημένη εξίσωση: HCL (aq) + naOH (aq) -> naCl (aq) + h ₂ O (L)

* Stoichiometry: 1:1 αναλογία (1 mole του HCl αντιδρά με 1 mole naOH)

* Τελικό σημείο: Από την καμπύλη θερμομετρικής τιτλοδότησης, διαπιστώνουμε ότι χρειάστηκε 25,0 mL NaOH για να φτάσετε στο τελικό σημείο.

* Υπολογισμός γραμμομορίων NaOH: Moles =0,1 m x 0,025 L =0,0025 moles

* Υπολογισμός γραμμομορίων HCl: Δεδομένου ότι η στοιχειομετρία είναι 1:1, moles του HCl =0,0025 moles.

* Υποθέτοντας ότι ο όγκος αναλύτη ήταν 50 mL:

* Συγκέντρωση HCl =0,0025 moles / 0,050 L =0,05 m

Βασικές εκτιμήσεις:

* Θερμότητα αντίδρασης: Η αντίδραση πρέπει να έχει σημαντική μεταβολή της θερμότητας για να είναι αποτελεσματική η θερμομετρική τιτλοδότηση.

* Βαθμονόμηση: Ο αισθητήρας θερμοκρασίας πρέπει να βαθμονομηθεί για να εξασφαλιστεί ακριβείς αναγνώσεις.

* ανάδευση: Η σωστή ανάδευση είναι σημαντική για την εξασφάλιση ομοιογενούς θερμοκρασίας σε όλο το μίγμα της αντίδρασης.

* κενή τιτλοποίηση: Μια κενή τιτλοδότηση (τιτλοδότηση του διαλύτη χωρίς αναλύτη) βοηθά να ληφθεί υπόψη οι μεταβολές θερμότητας από τον ίδιο τον διαλύτη ή την τιτλοδότηση.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να δείτε ένα πιο συγκεκριμένο παράδειγμα με μια συγκεκριμένη αντίδραση.