Atšķirība starp parametru un ekvivalences punktu

Galapunkts un ekvivalences punkts ir divi vissvarīgākie jēdzieni ķīmijas titrēšanā. Titrēšanas tehnika var notikt redoksreakcijās, skābes bāzes reakcijās un daudzās citās reakcijās. To galvenokārt izmanto skābju-bāzes reakcijās, kad tā neitralizē citu šķīdumu ar otru, lai noteiktu nezināmo koncentrāciju. Pamatā standartšķīdumu ar zināmu koncentrāciju uzmanīgi ielej citā šķīdumā, ko sauc par analīti ar nezināmu koncentrāciju, lai aprēķinātu tā koncentrāciju.

Titrēšanas procesa laikā tiek sasniegti divi posmi: galapunkts un ekvivalences punkts. Ekvivalences punkts, ko īsumā sauc arī par stehiometrisko punktu, ir punkts, kurā divu šķīdumu, skābes un bāzes, moli ir līdzvērtīgi vai vienādi. Posms notiek pirms parametra, kas norāda uz reakcijas pabeigšanu. Dažās reakcijās varētu būt daudz ekvivalences punktu, it īpaši poliprotiskajās skābēs un bāzēs, kur eksistē vairāki hidroksīda joni.

Šis raksts parāda galveno atšķirību starp parametru un ekvivalences punktu ķīmiskajā titrēšanā.

Ekvivalences punkta definīcija

Ekvivalences punkts titrējot skābes bāzes titru norāda uz reakcijas pabeigšanu, ja titranta un analizējamās vielas molu skaits ir vienāds ar ķīmisko vienādojumu. Piemēram, titrējot NaOH un HCl, 1 mol HCl ekvivalences punktā būs precīzi vienāds ar 1 mol NaOH. Šis punkts precīzi jāpanāk, ievadot vairākus pilienus standartšķīduma līdz nezināmai koncentrācijai. Parasti pipeti izmanto, lai titranta pilienus ielej mērkolbā, kur analīti ielej ar noteiktu indikatoru. Indikatori ir svarīgi skābes bāzes titrēšanā, lai skaidri redzētu ekvivalenci un parametrus.

Skābes un bāzes titrēšana var notikt starp stipru bāzi un vāju bāzi; spēcīga bāze un vāja skābe; spēcīga bāze un spēcīga bāze; vai vājas poliprotiskās skābes. Atkarībā no titrēšanai izmantotā šķīduma veida var izmantot atšķirīgu indikatoru. Piemēram, titrējot NaOH un HCl, tiek izmantots fenolftaleīns, savukārt NH₃ un HCl metil apelsīnu indikators ir piemērotāks izmaiņu veikšanai. Ja titranta pH līmenis atbilst pH ekvivalences punktā, beigu punkts un ekvivalences punkts var notikt vienlaicīgi.

Zemāk redzamajā attēlā ir skaidra izpratne par titrēšanu, kas iestatīta, lai sasniegtu ekvivalences punktu un pēc tam vēlāk sasniegtu gala punktu, mainoties krāsai. Sākumā ar indikatoru ielej šķīdumu ar nezināmu koncentrāciju. Tad, izmantojot bireti, pievieno titrantu, kontrolējot pilienus ar vārstu. Vienādojums M_skābeV_skābe = M_bāzeV_bāze lieto, lai aprēķinātu nezināmo koncentrāciju, veicot algebriskas manipulācijas, ievērojot, ka molaritāte ir molu skaits litrā.

Rezultāta definīcija

Galapunkts nāk pēc ekvivalences punkta titrēšanā. Tas norāda, ka līdzvērtības punkts ir sasniegts. Uz šo parametru norāda šķīduma krāsas izmaiņas. Skatīt attēlu zemāk:

Attēla pieklājība: Ķīmija LibreTexts

Lai sasniegtu parametru, pilienu daudzums jāievada uzmanīgi, jo viens piliens var mainīt šķīduma pH. Situācijā, kad beigu punkts ir nodots, atkarībā no šķīduma rakstura var veikt aizmugures titrēšanu vai reverso titrēšanu. Ja ir izliets pārāk daudz titranta, iespējams, ka parametra rezultāts ir pārsniegts. Risinājums būs pievienot vēl vienu citas reaģenta šķīdumu, kas pārsniedz.

Titrēšanā indikatorus ne vienmēr izmanto. PH skaitītājus var izmantot, lai nolasītu pH kā norādi, ka reakcija ir pabeigta. Spēcīgā bāzē un skābē pH 7 norāda, ka reakcija ir pabeigta. Krāsas maiņa tomēr ir ērts veids, kā uzraudzīt parametru, tāpēc indikatori bieži tiek izmantoti. Nātrija hlorīda un sālsskābes šķīdums sasniedz galapunktu, kā norāda fenolftaleīns, kad šķīdums kļūst rozā. Rezultāts nebūt nenozīmē reakcijas beigas, bet gan titrēšanas pabeigšanu.

Atšķirība starp parametru un ekvivalenci

Rezultāta definīcija un ekvivalence

Galapunkts ir titrēšanas posms, ko norāda ar krāsas maiņu kā zīmi, ka titrēšana ir pabeigta un ir sasniegts ekvivalences punkts. Savukārt ekvivalences punkts ir posms tieši pirms parametra, kas saskaņā ar ķīmisko vienādojumu signalizē stehiometrisko punktu ar vienādu moļu skaitu starp analizējamo vielu un titrantu. Lai sasniegtu ekvivalences punktu, titrants precīzi un precīzi jāizlej pa pilienam, izmantojot bireti.

Rezultāta rašanās un līdzvērtība

Ekvivalences punkts rodas, kad titranta, standartšķīduma, molu skaits ir vienāds ar analizējamās vielas - šķīduma ar nezināmu koncentrāciju - molu skaitu. Galapunkts rodas, mainoties krāsai.

Rezultāta nozīme un ekvivalence

Ekvivalences punkts nozīmē, ka titrants ir pilnībā reaģējis ar analizējamo vielu, turpretī parametra signāls ir par titrēšanas pabeigšanu. Galapunkts un ekvivalence var notikt vienlaicīgi, ja titranta pH atbilst pH ekvivalences punktā.

Galapunkta panti Ekvivalence: salīdzināšanas tabula

Rezultāta versiju ekvivalences kopsavilkums

• Galapunkts un ekvivalences punkts ir vissvarīgākie posmi ķīmiskajā titrēšanā
• Galapunkts notiek pēc ekvivalences punkta, un tas norāda uz titrēšanas pabeigšanu, bet ne vienmēr reakcijas beigas.
• Ekvivalences punkts notiek pirms parametra, un tas norāda uz pilnīgu reakciju starp titrantu un analizējamo vielu, kur titranta molu skaits ir vienāds ar nezināmas koncentrācijas molu skaitu.
• Galapunkts tiek sasniegts, kad krāsa mainās, ja indikators ir izmantots
• Citām vājām skābēm var būt vairāki ekvivalences punkti, bet tikai viens galapunkts
• Ekvivalences punktu sauc arī par stehiometrisko punktu