Co to jest miareczkowanie kwasem siarkowym?

Miareczkowanie kwasem siarkowym to proces znajdowania molowości roztworu zasadowego przy użyciu kwasu siarkowego jako titranta. Titrant, który jest substancją, której stężenie jest dokładnie znane, dodaje się do roztworu o nieznanym stężeniu, aż do pełnego zajścia reakcji. Można to zmierzyć za pomocą wskaźnika chemicznego lub wskaźnika pH. Następnie można wykonać obliczenia na podstawie znanego stężenia titranta i ilości titranta potrzebnej do zneutralizowania nieznanej substancji. Obliczenia te pozwalają naukowcom określić molarność lub ciężar chemiczny nieznanej substancji.

Pierwszym krokiem do zrozumienia miareczkowania kwasu siarkowego jest uchwycenie pojęcia mola. W chemii mol dowolnej substancji jest gramowym odpowiednikiem jej liczby masowej. Liczba masowa to całkowita waga pierwiastka lub związku, więc dla węgla-12 liczba masowa wynosi 12. Oznacza to, że jeden mol węgla-12 waży 12 gramów. Mole są stosowane jako metoda pomiaru ilości niektórych chemikaliów w reakcjach.

Kwasy i zasady reagują ze sobą, wytwarzając wodę i sól. Zasada jest substancją o pH między 8 a 14, a kwas jest substancją o pH między 1 a 6. Punkt neutralny na skali pH wynosi 7, co oznacza, że ​​roztwór nie jest kwasowy ani zasadowy. Jeśli zmieszane są równe ilości kwasu o pH 1 i zasady o pH 14, uzyskany roztwór będzie miał pH 7. Reakcja zachodzi podczas miareczkowania kwasem siarkowym.

Każda substancja w miareczkowaniu kwasem siarkowym jest w postaci wodnej, co oznacza, że ​​jest rozpuszczona w wodzie. Kwas siarkowy, będący titrantem o znanej wartości molowej, ma określone stężenie w wodzie. Druga substancja, na przykład wodorotlenek sodu, znajduje się w roztworze wodnym, ale jego ilość w roztworze nie jest znana. Reakcje chemiczne są bardzo wydajne, ponieważ żadne substancje nie są tracone podczas zachodzenia. Kiedy kwas siarkowy reaguje z wodorotlenkiem sodu, wytwarza wodę i siarczan sodu.

Proces miareczkowania kwasem siarkowym polega na umieszczeniu pewnej ilości nieznanego roztworu w zlewce i pewnej ilości kwasu siarkowego w biurecie, urządzeniu do dodawania określonych ilości substancji do innych substancji. Kwas dodaje się do roztworu podstawowego, aż pH-metr wskaże 7, co oznacza, że ​​zasada uległa neutralizacji. Ilość kwasu siarkowego dodana do roztworu w tym punkcie jest równa ilości substancji zasadowej obecnej w roztworze o nieznanej molowości. Chemicy obliczają następnie specyficzną ilość molową nieznanego roztworu na podstawie znanych wartości.