گزارش کار سنجش اسید قوی توسط باز قوی

سنجش اسید قوي توسط باز قوي

هیدروکلریدریک اسید و سدیم هیدروکسید (سود) هر دو از اسید و باز قوي محسوب میشوند که میتوان با انجام تیتراسیون در صورت معلوم بودن غلظت سود در مجاورت شناساگر مناسب غلظت محلول اسید را تعیین نمود. نقطه پایانی، نقطه اي است که با افزودن یک قطره از محلول تیتر کننده محلول تیتر شونده تغییر رنگ بدهد. در این آزمایش ماده تیتر کننده سود با مولاریته مشخص و تیترشونده محلول با غلظت مجهول از هیدروکلریدریک اسید میباشد، البته محلول تهیه شده سود را ابتدا باید توسط محلول پتاسیم هیدروژن فتالات، استاندارد نمود. زيرا علاوه بر اين كه تهيه محلول سود به دليل وزن مولكولي كم آن داراي خطا ميشود، محلول سود ميتواند با CO₂ موجود در هوا به صورت زير واكنش داده و غلظت آن به مرور زمان تغيير كند.

CO₂ + 2NaOH --> Na₂CO₃ + H₂O

اما پتاسیم هیدروژن فتالات با فرمول KHC₈H₄O₄ و وزن مولکولی زیاد (204/2gr/mol)، ترکیبی غیر شیمیایی رطوبتگیر بوده و داراي کیفیت استاندارد اولیه براي تهیه محلولهاي استاندارد میباشد.

سنجش اسید قوي توسط باز قوي

هیدروکلریدریک اسید و سدیم هیدروکسید (سود) هر دو از اسید و باز قوي محسوب میشوند که میتوان با انجام تیتراسیون در صورت معلوم بودن غلظت سود در مجاورت شناساگر مناسب غلظت محلول اسید را تعیین نمود. نقطه پایانی، نقطه اي است که با افزودن یک قطره از محلول تیتر کننده محلول تیتر شونده تغییر رنگ بدهد. در این آزمایش ماده تیتر کننده سود با مولاریته مشخص و تیترشونده محلول با غلظت مجهول از هیدروکلریدریک اسید میباشد، البته محلول تهیه شده سود را ابتدا باید توسط محلول پتاسیم هیدروژن فتالات، استاندارد نمود. زيرا علاوه بر اين كه تهيه محلول سود به دليل وزن مولكولي كم آن داراي خطا ميشود، محلول سود ميتواند با CO₂ موجود در هوا به صورت زير واكنش داده و غلظت آن به مرور زمان تغيير كند.

CO₂ + 2NaOH --> Na₂CO₃ + H₂O

اما پتاسیم هیدروژن فتالات با فرمول KHC₈H₄O₄ و وزن مولکولی زیاد (204/2gr/mol)، ترکیبی غیر شیمیایی رطوبتگیر بوده و داراي کیفیت استاندارد اولیه براي تهیه محلولهاي استاندارد میباشد.

محلولهاي مورد نیاز :

1- 100 میلی لیتر پتاسیم هیدروژن فتالات 0.1 مولار (مقداري پتاسیم هیدروژن فتالات را به مدت یک یا دو ساعت در حرارت 110 درجه سیلیسیوس قرار داده و سپس سرد کنید).

2- 250 میلی لیتر سود 0.1 مولار

3- 100 میلی لیتر از هر یک از شناساگرهاي فنل فتالئین، متیل رد و متیل اورانژ (با توجه به جدول تهیه شناساگرها)

الف- استاندارد کردن سدیم هیدروکسید

ابتدا چند بار بورت را با چند سي سي محلول سود شستشو دهيد و بعد بورت را از محلول سود پر کنید. (دقت کنید داخل بورت حباب هوا نداشته باشد.)

سپس 10 میلی لیتر از محلول پتاسیم هیدروژن فتالات را توسط پیپت ژوژه (پيپت حبابدار) به ارلن 250 میلی لیتري منتقل نمائید.

حدود 10 سي سي آب مقطر و 2-1 قطره شناساگر فنل فتالئین به آن اضافه کنید. (آب توسط مزور (استوانه مدرج) اضافه گردد).

یک کاغذ سفید در زیر ارلن قرار دهید تا تغییر رنگ بهتر مشخص شود.

ضمن اینکه ارلن را توسط دست راست و به طور آهسته حرکت دورانی می دهید با دست چپ شیر بورت را باز کنید تا قطره قطره محلول سدیم هیدروکسید به محلول پتاسیم هیدروژن فتالات اضافه شود.

اولین قطرهايي که رنگ محلول را از بیرنگ به صورتی کمرنگ تغییر دهد و با بهم زدن از بین نرود نقطه خاتمه تیتراسیون است، حجم را یادداشت کنید.

در موقع خواندن بورت چشم باید در امتداد سطح مایع باشد و عدد مقابل خط زیر سطح مقعر مایع خوانده شود.

عمل تیتراسیون را حداقل سه بار تکرار کنید.

برای بار دوم به بعد که می خواهید تیتراسیون را تکرار کنید از آنجایی که حجم سود مصرفی را می دانید، 2میلی لیتر سدیم هیدروکسید کمتر از حجم لازم برای رسیدن به پایان تیتراسیون را یک باره به محلول داخل ارلن مایر اضافه کنید. ارلن مایر را خوب هم بزنید سپس با افزایش قطره قطره سود تیتراسیون اسید را تا رسیدن به پایان تیتراسیون ادامه دهید و حجم سود مصرفی را یادداشت و غلظت سدیم هیدروکسید را محاسبه کنید.

محاسبه:

باتوجه به استوکیومتری واکنش سدیم هیدروکسید و پتاسیم هیدروژن فتالات:

NaOH + KHP --> NaKP + H₂O

رابطه مولی بین این دو جزء در نقطه هم ارز عبارت خواهد بود از:

NaOH تعداد مول = KHP تعداد مول

غلظت مولار (M)، تعداد مولهای ماده حل شده در یک لیتر محلول است. برای تعیین تعداد مول ها در نمونه ای از یک محلول باید غلظت محلول را در حجم محلول ضرب کرد. یعنی:

تعداد مولهای ماده حل شده = C_M × V

لذا باتوجه به داده های حاصل از تیتراسیون و با استفاده از رابطه زیر می توان غلظت سدیم هیدروکسید را محاسبه نمود:

M_NaOHV_NaOH = M_KHPV_KHP

با توجه به اين كه مولاريته پتاسيم هيدروژن فتالات برابر با 0.1 ميباشد و 10 سي سي از آن را برداشته بوديم 0.1 * 10 = M_NaOHV_NaOH  در اينجا V_NaOH حجم سود مصرف شده از بورت است كه آنرا در معادله بالا قرار داده و مولاريته سود (M_NaOH) را به دست مي آوريم.

ب- اندازه گیري غلظت هیدروکلریک اسید مجهول

نمونه مجهول خود را در بالن ژوژه 250 میلی لیتري به حجم رسانده و مطابق آزمایش فوق آنرا توسط سود در مجاورت شناساگر فنل فتالئین تیتر کنید.

محاسبه:

مولاریته هیدروکلریک اسید را با توجه به مولاريته سود كه از آزمايش قبل به دست آمد محاسبه کنید.

آزمایش تیتراسیون هیدرو کلریدریک اسید توسط سود را در مجاورت شناساگر متیل اورانژ تکرار کنید.

تذکر: میتوان براي تشخیص نقطه پایانی از محلول شاهد استفاده کرد. به این ترتیب که حجمی از آب مقطر معادل حجم اسید و سود و آب به ارلن منتقل کرده و همان تعداد قطرات شناساگر به آن افزوده و سپس یک قطره سود به محتواي ارلن اضافه کرد، رنگ حاصل از آن را می توان بعنوان رنگ شاهد در نظر گرفت.