Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education Library
General Chemistry

This content is Free Access.

German
 

Einführung in die Titration

Article

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Titration ist eine häufig angewandte Methode der quantitativen chemischen Analyse verwendet, um die unbekannte Konzentration einer Lösung zu bestimmen. Eine typische Titration beruht auf einer Reaktion zwischen einem Titriermittel und eines Analyten. Titriermittel bekannter Konzentration wird allmählich zu einem präzisen Volumen eines unbekannten Analyten hinzugefügt, bis die Reaktion einen Endpunkt erreicht.

Am Endpunkt sind die Maulwürfe Titriermittel und Analyten gleich. Durch die Manipulation der Gleichung, die im Zusammenhang mit Volumen und Konzentration, lässt sich die Konzentration des Analyten ableiten.

Dieses Video wird veranschaulichen die Prinzipien hinter Titration, ein Protokoll zur Bestimmung der Menge an Essigsäure in kommerzielle Essig zu präsentieren und schließlich erkunden einige gängige Anwendungen der Methode.

Titrationen werden klassifiziert, basierend auf dem Typ der Reaktion durchgeführt. Z. B. Redox-Titrationen stellen eines Oxidations-Reduktions-Austausches zwischen Reaktanden beinhaltet die Übertragung von Elektronen von einem Reaktionspartner zum anderen verwenden. Complexometric Titrationen verlassen sich auf die Bildung eines weitgehend undissoziierten Komplexes. Säure-Base-Titrationen, die die Neutralisation der Säure mit einer Base nutzen, sind jedoch eines der am häufigsten untersuchten. Um die Konzentration der Säure in eines Analyten zu bestimmen, ist eine Basis, wie z. B. Natriumhydroxid, verwendet. Natriumhydroxid ist hygroskopisch, das heißt, es hat die Eigenschaft Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufzunehmen. Bevor es als ein Titriermittel verwendet werden kann, muss die genaue Konzentration in Lösung standardisiert werden.

Um dies zu tun, ist es zuerst mit der primären standard, Kalium Wasserstoff Phthalat titriert. Ein Primärnormal sollte rein, stabil, nicht hygroskopisch und haben ein hohes Molekulargewicht. Da die Menge der Protolyse Ionen durch das Primärnormal beigetragen zu einem hohen Grad an Genauigkeit bekannt ist, dient es die genaue Konzentration der Hydroxid-Ionen in das Titriermittel bestimmen. Während einer Säure-Base-Titration kann der pH-Wert als Funktion des Volumens der Titriermittel hinzugefügt geplottet werden. Der Wendepunkt der Kurve, der Punkt, an dem es eine stöchiometrische gleiche Menge an Säure und base in einer Lösung nennt man den Äquivalenzpunkt.

Die meisten Säuren und Basen sind farblos, ohne sichtbare Reaktion auftritt am Äquivalenzpunkt. Um zu beobachten, wenn der Äquivalenzpunkt erreicht ist, wird ein pH-Indikator hinzugefügt. Dies ist ein pH empfindlichen Farbstoff, der Farbe in verschiedenen pH-Umgebungen ändert. Wichtig zu beachten, dass Endpunkt ist nicht gleich der Äquivalenzpunkt, sondern zeigt bei ein bestimmten pH-Wert erreicht ist. Zum Beispiel Phenolphthalein ändert Farbe um einen pH-Wert von 8 und dient häufig als Indikator für Säure-Base-Titrationen mit einem Äquivalenzpunkt um pH 7. Während genaue Anzeige für die Titration einer, die Farbe ist als möglichst nah an die Gleichwertigkeit Punkt ändert, hat die Titration-Kurve einen steilen Hang um den Äquivalenzpunkt, führt zu einer akzeptablen Fehler. Am Äquivalenzpunkt sind die Maulwürfe der Basis hinzugefügt die Maulwürfe von Säure, die zunächst gleich. Eine Gleichung, die die Molarity und das Volumen der einzelnen Komponenten nutzt kann verwendet werden. Mit den anderen drei Werten bekannt kann die Säurekonzentration berechnet werden. Nun, da Sie die Prinzipien hinter dem Verfahren zu verstehen, werfen wir einen Blick auf eine eigentliche Protokoll Prozent Essigsäure in einer kommerziellen Essig Probe durch die Reaktion bestimmen es mit einer standardisierten Natriumhydroxid-Lösung.

In der Regel wird eine grobe Schätzung Titrierung durchgeführt, um ungefähre, wo der Endpunkt sein wird. Um zu beginnen, muss das Titriermittel, Natriumhydroxid, standardisiert werden. Zunächst etwa 4 g Natriumhydroxid in 100 mL entionisiertem Wasser auflösen. Machen Sie eine 01:10 Verdünnung durch Zugabe von 25 mL dieser Lager Natriumhydroxid-Lösung in einem Glasbehälter. Bringen Sie das Gesamtvolumen auf 250 mL mit entionisiertem Wasser und schütteln um zu mischen. Da Natriumhydroxid Kohlendioxid aufnimmt, ist es wichtig, gekocht, deionisiertes Wasser und eine Flasche Ofen getrocknet verwenden und die Flasche schnell verschließen.

Berechnen Sie die ungefähre molare Konzentration der Natronlauge. Dann 5 g der standard Säure, Kalium Wasserstoff Phthalat, wiegen Sie ab und legen Sie sie in einem Trockenofen. Einmal getrocknet, ermöglichen Sie das Solid abkühlen auf Raumtemperatur in den Exsikkator gestellt.

4 g getrocknete Kalium Wasserstoff Phthalat, ein hohes Maß an Präzision Abwiegen und in 250 mL entionisiertem Wasser auflösen. Berechnen Sie die molare Konzentration der Kalium-Wasserstoff-Phthalat-Lösung.

Mit einer volumetrischen Pipette übertragen Sie 25 mL der Kalium-Wasserstoff-Phthalat-Lösung in einem sauberen, trockenen Erlenmeyerkolben. Tropfen Sie 2 Phenolphthalein pH-Indikator. Vorsichtig schwenken den Kolben zu mischen. Eine saubere 50 mL Bürette mit Wasser spülen und mindestens dreimal mit entionisiertem Wasser spülen. Im Anschluss an diese, wieder mit verdünnter Natronlauge spülen dreimal, um sicherzustellen, dass das Natriumhydroxid die gesamte innere Oberfläche benetzt. Die gewaschene Bürette auf ein Ringstand mit einer Schelle montieren und sorgen dafür, dass es senkrecht steht.

Füllen Sie die Bürette mit der verdünnte Natronlauge. Luftblasen können die Genauigkeit der volumetrischen Messwerte beeinflussen. Sanft tippen Sie die Bürette um Luftblasen vorhanden zu befreien, und öffnen Sie den Absperrhahn damit ein paar mL Titriermittel freizugebende eingeschlossene Luft durchströmen kann. Lesen Sie das Volumen der Natronlauge, am unteren Rand des Meniskus.

Legen Sie die Flasche mit Kalium Wasserstoff Phthalat unter die Bürette. Fügen Sie das Titriermittel aus der Bürette in Schritten von 1 – 2 mL mit einer Hand, um die Fördermenge zu kontrollieren, durch Anpassung der Absperrhahn, und den anderen Wirbeln der Küvette.

Wenn in der Nähe des Endpunkts beginnen Sie Titriermittel tropfenweise hinzufügen. Der Endpunkt ist erreicht, wenn die Lösung färbt sich eine schwache, anhaltende rosa Farbe. Notieren Sie die Lautstärke in die Bürette.

Wiederholen Sie die Titration mindestens zwei weitere Male für konsistente Daten und berechnen Sie die molare Konzentration der verdünnte Natronlauge verwendet, wie im Text Protokoll gezeigt.

Die Natriumhydroxid-Lösung ist jetzt standardisiert und kann als ein Titriermittel verwendet werden, um Essig zu analysieren. Um die stechenden Geruch zu reduzieren, verdünnen Sie 10 mL auf ein Gesamtvolumen von 100 mL.

Pipette 25 mL verdünntem Essig in einen Erlenmeyerkolben, und geben Sie 2 Tropfen Phenolphthalein. Die Bürette mit der standardisierten Natronlauge füllen und Ausgangsmenge aufzeichnen. Ähnlich wie bei der vorherigen Titration langsam den Analyten in den Kolben beim Schwenken, bis die Lösung eine hellrosa Farbe wird das Titriermittel hinzu, und Aufzeichnen der letzte Band der Natronlauge verwendet.

In diesem Experiment die Titration erfolgte in dreifacher Ausführung und das mittlere Volumen der Natriumhydroxid verzichtet um die Essigsäure in Essig neutralisieren berechnet wurde. Die Konzentration und das Volumen der Basis wurde verwendet, um die Maulwürfe von Essigsäure in den Essig zu erhellen. Das Volumen und die molare Masse wurden dann verwendet, um die Konzentration zu berechnen. Es wurde festgestellt, dass der Essig eine Molarity des 0.7388. Konvertierung in Prozent, war es 4,23 % Essigsäure Volumenprozent.

Titrationen sind robust und leicht anpassbare Methoden häufig in Forschung, Industrie und Gesundheitswesen.

Wissenschaftler verwenden oft dem Maß an gelöstem Sauerstoff in Süßwasser Körpern als Indikator für die allgemeine Gesundheit das Ökosystem. Dies geschieht durch eine Redox-Titration. Im Gegensatz zu Säure-Basen-Neutralisationen basieren diese Titrationen auf eine Verringerung der Oxidationsreaktion zwischen den Analyten und das Titriermittel. Gelöster Sauerstoff in der Wasserprobe wird mit Chemikalien in einer Reaktion reduziert, die Ergebnisse in die Produktion von Jod. Die Menge an Jod produziert und damit das Niveau des gelösten Sauerstoffs können durch Titration mit einer Stärke-Indikator ermittelt werden. Glukose im Urin kann eine pathologische Erkrankung wie Diabetes hindeuten. Ein Test, Urin-Glukose, nannte Benedikts Methode, zu quantifizieren ist ein weiteres Beispiel für die Bedeutung der Titration; in diesem Fall im Gesundheitswesen. In diesem titrimetrische Verfahren werden Zucker aus Urin zunächst mit einem Alkali, was zur Bildung von Enediols mit stark reduzierenden Eigenschaften reagiert. Diese reduzieren zwei Kupferionen in Benedict's Reagenz auf Kupfer, in einer kolorimetrischen Reaktion, die mit der ursprünglichen Konzentration von Glukose im Urin vorhanden korreliert.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Titration beobachtet. Sie sollten jetzt vertraut mit den Prinzipien, die hinter dieser Methode, sein wissen, wie man eine Säure-Base-Titration durchführen, und schätzen einige der Möglichkeiten, die es in Forschung und Industrie angewendet wird.

Wie immer vielen Dank für das ansehen!

Read Article

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter