Wissenschaft

Titrationsgrundlagen: Säure, Basen und Puffer

Die Titration ist ein in der Chemie verwendetes Verfahren zur Bestimmung der Molarität einer Säure oder Base. Eine chemische Reaktion wird zwischen einem bekannten Volumen einer Lösung unbekannter Konzentration und einem bekannten Volumen einer Lösung mit bekannter Konzentration aufgebaut. Die relative Azidität (Basizität) einer wässrigen Lösung kann unter Verwendung der relativen Säure (Base) -Äquivalente bestimmt werden. Ein Säureäquivalent entspricht einem Mol H + – oder H 3 O + -Ionen. In ähnlicher Weise entspricht ein Basenäquivalent einem Mol OH Ionen. Beachten Sie, dass einige Säuren und Basen polyprotisch sind, was bedeutet, dass jedes Mol der Säure oder Base mehr als ein Säure- oder Basenäquivalent freisetzen kann.

Wenn die Lösung bekannter Konzentration und die Lösung unbekannter Konzentration bis zu dem Punkt umgesetzt werden, an dem die Anzahl der Säureäquivalente der Anzahl der Basenäquivalente entspricht (oder umgekehrt), ist der Äquivalenzpunkt erreicht. Der Äquivalenzpunkt einer starken Säure oder einer starken Base tritt bei pH 7 auf. Bei schwachen Säuren und Basen muss der Äquivalenzpunkt nicht bei pH 7 auftreten. Für polyprotische Säuren und Basen gibt es mehrere Äquivalenzpunkte.

 

So schätzen Sie den Äquivalenzpunkt

Es gibt zwei gängige Methoden zur Schätzung des Äquivalenzpunkts:

  1. Verwenden Sie ein pH-Meter. Für dieses Verfahren wird ein Diagramm erstellt. in dem der pH-Wert der Lösung als Funktion des Volumens des zugesetzten Titriermittels aufgetragen wird .
  2. Verwenden Sie einen Indikator. Diese Methode beruht auf der Beobachtung einer Farbänderung in der Lösung. Indikatoren sind schwache organische Säuren oder Basen, die in ihrem dissoziierten und nicht dissoziierten Zustand unterschiedliche Farben haben. Da sie in geringen Konzentrationen verwendet werden, verändern Indikatoren den Äquivalenzpunkt einer Titration nicht nennenswert . Der Punkt, an dem der Indikator seine Farbe ändert, wird als Endpunkt bezeichnet . Für eine ordnungsgemäß durchgeführte Titration ist die Volumendifferenz zwischen dem Endpunkt und dem Äquivalenzpunkt gering. Manchmal wird die Lautstärkendifferenz (Fehler) ignoriert. In anderen Fällen kann ein Korrekturfaktor angewendet werden. Das zum Erreichen des Endpunkts hinzugefügte Volumen kann unter Verwendung dieser Formel berechnet werden: V A N A=V B N B wobei V das Volumen, N die Normalität, A die Säure und B eine Base ist.

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