당량점이 있는 두 개의 화학 물질이 완전히 반응 한 것입니다. 산-염기 반응에서이 지점은 전체 산 또는 염기가 중화되었음을 나타냅니다. 이 개념은 체적 적정 또는 평가의 일상적인 빵과 버터이며 간단한 수학적 계산에 의해 결정됩니다.
그러나 학위는 무엇입니까? 농도를 얻기 위해 적정 제라고하는 알려진 농도의 용액 부피를 알 수없는 농도의 용액에 조심스럽게 첨가하는 과정입니다.
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pH 표시기를 사용하면 적정이 끝나는 순간을 알 수 있습니다. 알기를 원하는 농도를 정량화하기 위해 적정되는 용액에 지표가 추가됩니다. 산-염기 지시약은 색상이 수소 농도 또는 매체의 pH에 따라 달라지는 화합물입니다.
그러나 표시기의 색상 이동은 적정의 끝점을 나타내지 만 동등 점은 아닙니다. 이상적으로는 두 점이 일치해야합니다. 그러나 실제로는 산 또는 염기 중화가 완료된 후 몇 방울 이내에 색 변화가 발생할 수 있습니다.
등가 점은 무엇입니까?
플라스크에 넣은 미지 농도의 산 용액은 뷰렛을 사용하여 알려진 농도의 수산화 나트륨 용액을 천천히 첨가하여 적정 할 수 있습니다.
지시약의 선택은 적정 용액의 화학적 등가물과 농도를 알 수없는 용액이 반응하는 시점에서 색이 변하는 방식으로 이루어져야합니다.
이것은 등가 점이며, 지표의 색이 변하는 지점은 적정이 끝나는 끝점이라고합니다.
최종 포인트
표시기의 이온화 또는 해리는 다음과 같이 표시됩니다.
힌 + H 2 O에 <=> - + H 3 O +
따라서 상수 Ka가 있습니다.
Ka = /
해리되지 않은 표시기 (HIN) 및 해리 마크 (관계는 - ) 인디케이터의 색을 결정한다.
산을 첨가하면 HIn 농도가 증가하고 표시 색상 1이 생성됩니다. 한편, 염기의 첨가는 해리 표시기 (In의 농도 상승 호의 - (2 색)).
동등 점이 끝점과 일치하는 것이 바람직합니다. 이를 위해 등가 점을 포함하는 색상 변경 간격이있는 표시기가 선택됩니다. 또한 동등 점과 끝점 사이에 차이를 생성하는 오류를 줄이려고합니다.
용액의 표준화 또는 적정은 용액의 정확한 농도를 결정하는 프로세스입니다. 방법 론적으로는 어느 정도이지만 따르는 전략은 다릅니다.
1 차 표준 용액을 플라스크에 넣고 표준화중인 적정 용액을 뷰렛과 함께 추가합니다.
강염기와 강산 적정의 당량점
100 mL의 0.1 M HCl을 플라스크에 넣고 0.1 M NaOH 용액을 뷰렛을 통해 점진적으로 첨가하여 염산을 생성하는 용액의 pH 변화를 결정합니다.
처음에 NaOH를 첨가하기 전에 HCl 용액의 pH는 1입니다.
강염기 (NaOH)가 첨가되고 pH가 점차 증가하지만 과잉 산이이 pH를 결정하기 때문에 여전히 산성 pH입니다.
NaOH를 계속 추가하면 당량점에 도달 할 때가되며 pH가 중성 (pH = 7)입니다. 산은 소비되는 염기와 반응했지만 아직 과잉 염기는 없습니다.
중성 염 염화나트륨이 주요의 농도 (NA도 + 나 CL은 - 가수 분해된다).
NaOH를 계속 추가하면 pH가 계속 증가하여 NaOH 농도가 우세하기 때문에 당량점보다 더 염기성이됩니다.
이상적으로는 지표의 색상 변화가 pH = 7에서 발생해야합니다. 그러나 적정 곡선의 날카로운 모양으로 인해 페놀프탈레인을 사용할 수 있으며 약 pH 8에서 옅은 분홍색으로 변합니다.
약산-강염기 적정 곡선
출처 : Quantumkinetics, from Wikimedia Commons 강염기를 가진 강산에 대한 적정 곡선은 위의 이미지와 유사합니다. 두 곡선 사이의 유일한 차이점은 첫 번째 곡선이 훨씬 더 갑작스러운 pH 변화를 보인다는 것입니다. 강염기가있는 약산의 적정 곡선에서는 변화가 더 점진적임을 알 수 있습니다.
이 경우 아세트산 (CH 3 COOH) 과 같은 약산 은 강염기 인 수산화 나트륨 (NaOH)으로 적정됩니다. 적정에서 발생하는 반응은 다음과 같이 요약 할 수 있습니다.
NaOH + CH 3 COOH => CH 3 COO - Na + + H 2 O
이 경우 pKa = 4.74 인 아세테이트 버퍼가 형성됩니다. 버퍼링 된 영역은 pH 6 이전에 약간의 거의 감지 할 수없는 변화에서 볼 수 있습니다.
이미지에서 알 수 있듯이 동등 점은 약 8.72이고 7이 아닙니다. 이유가 무엇입니까? 때문에 CH 3 COO - 음이온은 그 가수 분해는 OH 생성 후 - 어느 basifies 산도 :
CH 3 COO - + H 2 O <=> CH 3 COOH + OH -
단계
수산화 나트륨에 의한 아세트산 적정은 분석을 위해 4 단계로 나눌 수 있습니다.
-염기 (NaOH)를 첨가하기 전에 용액의 pH는 산성이며 아세트산의 해리에 따라 달라집니다.
-수산화 나트륨이 첨가됨에 따라 아세테이트 완충액이 형성되지만 같은 방식으로 아세테이트 접합체 염기의 형성이 증가하여 용액의 pH가 증가합니다.
-당량점의 pH는 솔직히 알칼리성 인 8.72의 pH에서 발생합니다.
당량점은 일정한 값이 없으며 적정에 포함 된 화합물에 따라 다릅니다.
-NaOH를 계속 첨가하면 당량점에 도달 한 후 과량의 수산화 나트륨으로 인해 pH가 증가합니다.
당량점에 따른 지표 선택
페놀프탈레인은이 적정에서 당량점을 결정하는 데 유용합니다. 그 이유는 점을 포함하는 아세트산 적정의 pH 영역에 속하는 pH 약 8에서 색 전환점이 있기 때문입니다. 동등성 (pH = 8.72).
반면에, 메틸 레드는 pH 범위 4.5에서 6.4까지 색이 변하기 때문에 당량점을 결정하는 데 유용하지 않습니다.
참고 문헌
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