Lõpp-punkti ja samaväärsuspunkti erinevus

Lõpp- ja ekvivalentsuspunktid on keemia tiitrimisel kaks kõige olulisemat mõistet. Tiitrimismeetod võib esineda redoksreaktsioonides, happe-aluse reaktsioonides ja paljudes teistes reaktsioonides. Seda kasutatakse peamiselt happe-aluse reaktsioonides, kus see hõlmab teise lahuse neutraliseerimist teisega, et määrata tundmatu kontsentratsioon. Põhimõtteliselt valatakse teadaoleva kontsentratsiooniga standardlahus ettevaatlikult teise lahusesse, mida nimetatakse tundmatu kontsentratsiooniga analüüdiks, et arvutada selle kontsentratsioon.

Tiitrimisprotsessis saavutatakse kaks etappi: lõpp- ja ekvivalentsuspunkt. Ekvivalentsuspunkt, mida lühidalt nimetatakse ka stöhhiomeetriliseks punktiks, on punkt, kus kahe lahuse, happe ja aluse, moolid on ekvivalentsed või võrdsed. Etapp toimub enne lõpp-punkti, mis annab märku reaktsiooni lõppemisest. Mõnedes reaktsioonides võib olla arvukalt ekvivalentsuspunkte, eriti polüprotooniliste hapete ja aluste korral, kus eksisteerib mitu hüdroksiidi iooni.

See artikkel kirjeldab peamist erinevust keemilise tiitrimise tulemusnäitaja ja ekvivalentsuspunkti vahel.

Ekvivalentsuspunkti määratlus

Happe-aluse tiitrimise ekvivalentsuspunkt annab märku reaktsiooni lõppemisest, kus titrandi ja analüüdi moolide arv on võrdne keemilises võrrandis. Näiteks NaOH ja HCl tiitrimisel võrdub 1 mool HCI ekvivalentsuspunktis täpselt ühe mooliga NaOH. See punkt tuleb täpselt saavutada, manustades mitu tilka standardlahust tundmatu kontsentratsioonini. Tavaliselt kasutatakse pipeti abil tilkade titrandi valamiseks mõõtekolbi, kus analüüt on valatud kindla indikaatoriga. Näitajad on happe-aluse tiitrimisel olulised, et selgelt näha ekvivalentsust ja lõpp-punkte.

Happe ja aluse tiitrimine võib toimuda tugeva aluse ja nõrga aluse vahel; tugev alus ja nõrk hape; tugev alus ja tugev alus; või nõrgad polüproteiinhapped. Sõltuvalt tiitrimisel kasutatava lahuse tüübist võib kasutada erinevat indikaatorit. Näiteks NaOH ja HCl tiitrimisel kasutatakse fenoolftaleiini, samas kui NH₃ ja HCl, metüüloranž indikaator on muutuste esilekutsumiseks sobivam. Kui titrandi pH vastab ekvivalentsuspunkti pH-le, võivad lõpp- ja ekvivalentsuspunktid esineda samaaegselt.

Allolev pilt annab selge ülevaate tiitrimisest, mis on loodud ekvivalentsuspunkti jõudmiseks ja hiljem värvi muutumisel lõpp-punktini jõudmiseks. Alguses valatakse indikaatoriga tundmatu kontsentratsiooniga lahus. Seejärel lisatakse büretti abil titrant, kontrollides tilka klapiga. Võrrand M_hapeV_hape = M_alusV_alus Seda kasutatakse tundmatu kontsentratsiooni arvutamiseks algebraliste manipulatsioonide abil, märkides, et molaarsus on moolide arv liitri kohta.

Lõpp-punkti määratlus

Lõpp-punkt tuleb pärast ekvivalentsuspunkti tiitrimisel. See näitab, et samaväärsuspunkt on saavutatud. Seda lõpp-punkti tähistab lahuse värvi muutus. Vaadake allolevat pilti:

Pilt viisakalt: keemia LibreTexts

Lõpppunktini jõudmiseks tuleb tilkade kogust manustada ettevaatlikult, sest ühe tilga abil saab lahuse pH-d muuta. Olukorras, kus lõpp-punkt on ületatud, võib sõltuvalt lahuse olemusest läbi viia tagumise tiitrimise või vastupidise tiitrimise. Kui titranti on valatud liiga palju, võib tulemusnäitaja ületada. Lahenduseks on teise reagendi lisamine veel ühe lahuse lisamisega.

Tiitrimisel ei kasutata alati indikaatoreid. PH-meetrit saab pH väärtuse lugemiseks näidata, et reaktsioon on lõppenud. Tugevas aluses ja happes näitab pH 7, et reaktsioon on lõppenud. Värvimuutus on aga mugav viis lõpp-punkti jälgimiseks, seetõttu kasutatakse sageli indikaatoreid. Naatriumkloriidi ja soolhappe lahus jõuab lõpp-punkti, nagu näitab fenoolftaleiin, kui lahus muutub roosaks. Lõpp-punkt ei tähenda tingimata reaktsiooni lõppu, vaid tiitrimise lõppu.

Lõppnäitaja ja samaväärsuse erinevus

Lõppnäite määratlus ja samaväärsus

Lõpp-punkt on tiitrimise etapp, mida tähistab värvimuutus märgina, et tiitrimine on lõppenud ja samaväärsuspunkt on saavutatud. Ekvivalentsuspunkt on seevastu etapp vahetult enne lõpp-punkti, mis annab keemilise võrrandi järgi stöhhiomeetrilisest punktist võrdse moolide arvuga analüüdi ja titrandi vahel. Samaväärsuspunkti jõudmiseks tuleb tiitrimisvedelik valada täpselt ja tilkhaaval, kasutades büretti.

Lõppnäitaja esinemine ja samaväärsus

Ekvivalentsuspunkt ilmneb siis, kui titrandi ehk standardlahuse moolide arv on võrdne tundmatu kontsentratsiooniga lahuse, analüüdi, moolide arvuga. Lõpp-punkt ilmub värvi muutumisel.

Lõpp-punkti tähendus ja samaväärsus

Ekvivalentsuspunkt tähendab, et titrant on reageerinud täielikult analüüsitava ainega, samas kui näitaja annab märku tiitrimise lõppemisest. Lõpp-punkt ja samaväärsus võivad tekkida samal ajal, kui tiitri pH vastab ekvivalentsuspunkti pH-le.

Lõpp-punkti salmid Samaväärsus: võrdlusdiagramm

Lõpp-punkti kokkuvõte Versuste samaväärsus

• Lõpp- ja ekvivalentsuspunktid on keemiliste tiitrite kõige olulisemad etapid
• Lõpp-punkt juhtub pärast ekvivalentsuspunkti ja see näitab tiitrimise lõppu, kuid mitte alati reaktsiooni lõppu.
• Ekvivalentsuspunkt toimub enne lõpp-punkti ja see näitab titrandi ja analüüdi täielikku reaktsiooni, kui titrandi moolide arv on võrdne tundmatu kontsentratsiooniga moolide arvuga
• Lõpp-punkt saavutatakse siis, kui indikaatori kasutamisel värv muutub
• Teistel nõrkadel hapetel võib olla mitu ekvivalentsuspunkti, kuid ainult üks tulemusnäitaja
• Ekvivalentsuspunkti nimetatakse ka stöhhiomeetriliseks punktiks