Wat is zwavelzuurtitratie?
Zwavelzuurtitratie is het proces van het vinden van de molariteit van een basische oplossing met zwavelzuur als titrant. De titrant, een stof waarvan de concentratie precies bekend is, wordt toegevoegd aan een oplossing met onbekende concentratie totdat een reactie volledig plaatsvindt. Dit kunnen maatregelen zijn met behulp van een chemische indicator of een pH-indicator. Een berekening kan vervolgens worden uitgevoerd op basis van de bekende concentratie van de titrant en de hoeveelheid titrant die nodig is om de onbekende stof te neutraliseren. Met deze berekening kunnen wetenschappers de molariteit of het chemische gewicht van de onbekende stof bepalen.
De eerste stap bij het begrijpen van titratie van zwavelzuur is het begrijpen van het concept van een mol. In de chemie is een mol van een bepaalde stof het gramequivalent van het massagetal. Het massagetal is het totale gewicht van het element of de verbinding, dus voor koolstof-12 is het massagetal 12. Dit betekent dat één mol koolstof-12 12 gram weegt. Mollen worden gebruikt als een methode voor het meten van de hoeveelheden van bepaalde chemicaliën in reacties.
Zuren en basen reageren met elkaar om water en een zout te produceren. Een base is een stof met een pH tussen 8 en 14 en een zuur is een stof met een pH tussen 1 en 6. Het neutrale punt op de pH-schaal is 7, wat betekent dat de oplossing noch zuur noch basisch is. Als gelijke hoeveelheden van een pH 1-zuur en een pH 14-base met elkaar worden gemengd, heeft de resulterende oplossing een pH van 7. Deze reactie vindt plaats tijdens zwavelzuurtitratie.
Elke substantie in zwavelzuurtitratie is in een waterige vorm, wat betekent dat deze is opgelost in water. Het zwavelzuur, zijnde het titrant met een bekende molaire waarde, heeft een bepaalde concentratie in het water. De andere stof, bijvoorbeeld natriumhydroxide, bevindt zich in een waterige oplossing, maar de hoeveelheid ervan in de oplossing is niet bekend. Chemische reacties zijn zeer efficiënt, omdat er geen stoffen verloren gaan wanneer ze plaatsvinden. Wanneer zwavelzuur reageert met natriumhydroxide, produceert het water en natriumsulfaat.
Het proces van titratie van zwavelzuur omvat het plaatsen van een bepaalde hoeveelheid van de onbekende oplossing in een bekerglas en een bepaalde hoeveelheid zwavelzuur in een buret, een apparaat voor het toevoegen van specifieke hoeveelheden stoffen aan andere stoffen. Zuur wordt aan de basisoplossing toegevoegd totdat de pH-meter 7 aangeeft, wat betekent dat de base is geneutraliseerd. De hoeveelheid zwavelzuur die op dit punt aan de oplossing wordt toegevoegd, is gelijk aan de hoeveelheid basische stof die aanwezig is in de oplossing met onbekende molariteit. Chemici berekenen vervolgens de specifieke molaire hoeveelheid van de onbekende oplossing op basis van de bekende waarden.