Hva er ekvivalenspunktet?

Ekvivalenspunktet er punktet i en kjemisk titrering - som betyr en prosess for å bestemme konsentrasjonen av et oppløst stoff gjennom en indusert reaksjon - hvor mengden av stoffet som titreres er bare stor nok til å reagere fullt ut med prøven. Det blir også noen ganger referert til som det støkiometriske punktet. Ekvivalenspunktet kan bestemmes på en rekke forskjellige måter ved bruk av tegn som pH -indikatorer, fargeendring, konduktivitet eller nedbør. Konsentrasjonen av en gitt reaktant kan trekkes ved å titre et kjent stoff i reaktantprøven og finne reaksjonens ekvivalenspunkt.

I titreringsoppsettet er et langt, sylindrisk glassstykke kjent som en burette fylt til et kalibrert merke med et spesifikt volum av titranten, eller løsningen å bli titrert. Et spesifikt volum av analytten, eller løsningen som titranten vil dryppe, er satt opp nedenfor. Konsentrasjonen av titranten er kjent, mens conceNtrering av analytten er ukjent. Etter hvert tømmes buretten i analytløsningen til den forventede endringen i analytten oppstår, og signaliserer ekvivalenspunktet. Ved ekvivalenspunktet har mengden titrant tilsatt reagert fullstendig med reaktanten i analytten, og konsentrasjonen av analytløsningen kan nå bestemmes.

I syre-base-titrasjoner, der en syre blir titrert til en base eller omvendt, tilsettes en pH-indikatorforbindelse ofte til analytløsningen slik at ekvivalenspunktet kan bestemmes visuelt. Fenolftalein er en ofte brukt pH -indikator som er fargeløs ved lave pH -nivåer, men blir lysrosa ved høy pH. Ekvivalenspunktet i en syre-base-titrering som involverer fenolftalein ville bli signalisert ved en rask endring av fargen til rosa. Ulike pH -indikatorer brukes for å indikere endringer på tvers av forskjellige pH -områder etter behov.

Noen ganger vil fargen på analytten endres under titrering uten bruk av en indikator. Ekvivalenspunkter for oksidasjonsreduksjon (redoks) reaksjoner kan bestemmes på denne måten, siden oksidasjonstilstandene til produktet og reaktanten produserer forskjellige farger. Det er også mulig at titreringsreaksjonen vil føre til at et bunnfall eller faststoff dannes. Nedbør kan derfor brukes som et ekvivalenspunktindikator, selv om det nøyaktige punktet for nedbør kan være vanskelig å bestemme.

Andre metoder som kan brukes til å bestemme ekvivalenspunktet inkluderer måling av konduktiviteten til løsningen, direkte måling av pH gjennom en pH -måler og måle temperaturendring. Denne siste prosessen er kjent som termometrisk titrimetri. Termometrisk titrimetri benytter seg av at den kjemiske reaksjonen mellom titranten og analytten enten vil være eksotermisk - frigjøre varme - eller endotermisk - absorberende varme. Avhengig avreaksjonens natur, temperaturen vil enten stige eller falle. Topphastigheten for temperaturendring i reaksjonen er ekvivalenspunktet.