Ekvivalentsuspunkt on keemiatermin, millega saate tiitrimisel kokku puutuda. Kuid see kehtib tehniliselt kõigi happe-aluse või neutraliseerimisreaktsioonide suhtes. Siin on selle määratlus ja pilk selle tuvastamiseks kasutatud meetoditele.
Ekvivalentsuspunkti määratlus
Samaväärsuspunkt on punkt a-s tiitrimine kus summa titrant lisatud on täiesti täielik neutraliseerida analüüt lahendus. Titrandi (standardlahus) moolid on võrdsed tundmatu kontsentratsiooniga lahuse moolidega. Seda nimetatakse ka stöhhiomeetriliseks punktiks, kuna seal on happe moolid võrdsed kogusega, mis on vajalik aluse samaväärsete moolide neutraliseerimiseks. Pange tähele, see ei tähenda tingimata, et happe ja aluse suhe on 1: 1. Suhe määratakse järgmiselt: happe-aluse tasakaalustatud keemiline võrrand.
Ekvivalentsuspunkt ei ole sama mis tiitrimise lõpp-punkt. Lõpp-punkt viitab punktile, kus indikaator muudab värvi. Enamasti toimub värvimuutus pärast samaväärsuspunkti jõudmist. Lõpppunkti kasutamine ekvivalentsuse loomuliku arvutamiseks tutvustab viga.
Peamised võtmed: ekvivalentsuspunkt
- Ekvivalentsuspunkt või stöhhiomeetriline punkt on keemilise reaktsiooni punkt, kus lahuse neutraliseerimiseks on täpselt piisavalt hapet ja alust.
- Tiitrimisel on titrandi mool võrdne tundmatu kontsentratsiooniga lahuse moolidega. Happe ja aluse suhe ei ole tingimata 1: 1, kuid see tuleb määrata tasakaalustatud keemilise võrrandi abil.
- Ekvivalentsuspunkti määramise meetodid hõlmavad värvi muutust, pH muutust, sademe moodustumist, juhtivuse muutust või temperatuuri muutust.
- Tiitrimisel pole ekvivalentsuspunkt sama, mis lõpp-punkt.
Ekvivalentsuspunkti leidmise meetodid
Tiitrimise samaväärsuspunkti tuvastamiseks on mitu erinevat viisi:
Värvimuutus - Mõned reaktsioonid muudavad samaväärsuspunktis loomulikult värvi. Seda võib näha redoks-tiitrimisel, eriti siirdemetallide puhul, kus oksüdatsiooni olekud on erinevat värvi.
pH indikaator - Võib kasutada värvilist pH-indikaatorit, mis muudab värvi vastavalt pH-le. Tiitrimise alguses lisatakse indikaatorvärv. Värvimuutus lõpppunktis on ekvivalentsuspunkti ligikaudne väärtus.
Sademeid - Kui lahustumatu sade moodustub reaktsiooni tulemusel, saab seda kasutada ekvivalentsuspunkti määramiseks. Näiteks reageerivad hõbekatioon ja kloriidioonioon, et moodustuks vees lahustumatu hõbekloriid. Sademete määramine võib siiski olla keeruline, kuna osakeste suurus, värvus ja settekiirus võivad selle nägemise keeruliseks muuta.
Juhtivus - Ioonid mõjutavad elektrijuhtivus lahusest, nii et kui nad üksteisega reageerivad, siis juhtivus muutub. Juhtivus võib olla keeruline meetod, eriti kui lahuses on muid ioone, mis võivad selle juhtivusele kaasa aidata. Juhtivust kasutatakse mõne happe-aluse reaktsiooni korral.
Isotermiline kalorimeetria - ekvivalentsuspunkti võib kindlaks määrata isotermilise tiitrimise kalorimeetrina kasutatava seadme abil toodetava või neeldunud soojushulga mõõtmise teel. Seda meetodit kasutatakse sageli tiitrimisel, mis hõlmavad biokeemilisi reaktsioone, näiteks ensüümide sidumist.
Spektroskoopia - Samaväärsuspunkti leidmiseks võib kasutada spektroskoopiat, kui reagendi, saaduse või titrandi spekter on teada. Seda meetodit kasutatakse pooljuhtide söövitamise tuvastamiseks.
Termomeetriline titrimeetria - Termomeetrilises titrimeetrias määratakse ekvivalentsuspunkt keemilise reaktsiooni põhjustatud temperatuurimuutuse määra mõõtmise teel. Sel juhul näitab käänupunkt eksotermilise või endotermilise reaktsiooni ekvivalentsuspunkti.
Amperomeetria - Ampomeetrilisel tiitrimisel nähakse ekvivalentsuspunkti mõõdetud voolu muutusena. Amperomeetriat kasutatakse siis, kui titrandi ülejääki on võimalik vähendada. Meetod on kasulik näiteks halogeniidi tiitrimisel Ag-ga+ sest seda ei mõjuta sadete teke.
Allikad
- Khopkar, S.M. (1998). Analüütilise keemia põhikontseptsioonid (2. väljaanne). New Age International. lk. 63–76. ISBN 81-224-1159-2.
- Patnaik, P. (2004). Dekaani analüütilise keemia käsiraamat (2. väljaanne). McGraw-Hill Prof Med / Tehnika. lk. 2.11–2.16. ISBN 0-07-141060-0.
- Skoog, D.A.; West, D.M.; Holler, F. J. (2000). Analüütiline keemia: sissejuhatus, 7. toim. Emily Barrosse. lk. 265–305. ISBN 0-03-020293-0.
- Spellman, F.R. (2009). Vee- ja reoveepuhastusjaamade töö käsiraamat (2 toim.). CRC Press. lk. 545. ISBN 1-4200-7530-6.
- Vogel, A.I.; J. Mendham (2000). Vogeli kvantitatiivse keemilise analüüsi õpik (6. väljaanne). Prentice Hall. lk. 423. ISBN 0-582-22628-7.