Innehåll
I kemi är titrering en process där en kemist kan hitta koncentrationen av en lösning med god noggrannhet, om hon vet vilket ämne som finns i den. Detta kan vara mycket praktiskt för att bestämma koncentrationerna av syror och baser, såsom saltsyra och natriumhydroxid. Typiskt lägger kemisten till en andra lösning, droppe för droppe, tills blandningen plötsligt ändrar färg, vilket signalerar slutet på titreringen.
Grundläggande process
Lösningen med okänd koncentration kallas "titern." Den tillsatta lösningen kallas "titranten." Vid syrabas-titrering läggs tillräckligt med titrant till titern för att neutralisera den. Så om titer är en bas, lägger en kemist till en syra som titer.
En labbtekniker lägger till en färgindikator till titern innan den indikerar neutraliseringspunkten.Detta är viktigt eftersom om han lägger till titanten för snabbt kan teknikern gå rätt vid neutraliseringspunkten och inte vet exakt hur mycket titrant som behövdes för att nå den.
indikatorer
Vid syrabas-titrering sker neutraliseringspunkten vid ett pH av 7,0. Litmus är en bra indikator för en syrabas-titrering, eftersom den ändrar färg vid ett pH på cirka 6,5 - tillräckligt nära, vilket kommer att förklaras nedan. Eftersom indikatorer reagerar med lösningen som mäts, bör de användas i mått - bara några droppar om möjligt.
Ekvivalenspunkten
Den punkt där titranten neutraliserar hela titern och lämnar neutralt vatten kallas ”ekvivalenspunkten.” Detta är när titranten har ”använt” hela titern. Syran och basen har helt annullerat varandra. Ett exempel på denna typ av ömsesidig annullering illustreras i denna kemiska formel:
HCl + NaOH -> NaCl + H2O
Vid jämvikt är lösningens pH 7,0.
Titreringskurva
Om du använder en pH-mätare kan du registrera pH regelbundet när titranten läggs till. Ett diagram över pH-värdet (som den vertikala axeln) mot titreringsvolymen skulle ge en sluttande kurva som är särskilt brant runt ekvivalenspunkten. PH är ett mått på H3O + -koncentrationen i en lösning. Att lägga till en eller två droppar till en neutral lösning förändrar kraftigt H3O + -koncentrationen med en faktor 10 eller mer. Fördubbling av det tillagda beloppet ändrar inte koncentrationen nästan lika mycket. Det är detta som gör titreringskurvan så brant i det ena området och därför gör ekvivalenspunkten så lätt att identifiera i diagrammet. Mängden titrant som krävs för att neutralisera titern är därför lätt att kvantifiera.
Potentiometrisk titrering
En titreringskurva kan också diagramledningsförmåga (som den vertikala axeln) mot titreringen. Syror och baser leder elektricitet. Därför kan du mäta konduktivitet genom att sätta in elektroder i titer. Elektroderna skulle vara anslutna till ett batteri och ammeter (eller voltmeter). Titreringskurvan kommer att förändras utfällbart vid ekvivalenspunkten. I detta fall kommer konduktiviteten att ha ett märkbart minimum vid ekvivalenspunkten. Denna metod har fördelen att den inte behöver en indikator, som kan störa eller delta i neutraliseringsreaktionen, vilket påverkar dess resultat.