Pufry a titrace
Přihlásit se
Pufry a titrace (7/17) · 8:50

Úvod do titrací Co je to titrace, na čem je založená a k čemu slouží? V tomto videu se dozvíte základní informace k této důležité analytické metodě.

Navazuje na Kyseliny a zásady.
Titrace je postup pro stanovení koncentrace roztoku. A tak řekněme, že začneme s roztokem kyseliny. Takže tady budeme mít kyselinu chlorovodíkovou. Máme HCl. A známe objem HCl, začneme s 20 ml HCl. Ale neznáme její koncentraci, tak přidáme otazník ke koncentraci HCl. Tuto koncentraci můžeme zjistit pomocí titrace. Dále musíme přidat pár kapek acidobazického indikátoru. Do této baňky přidáme pár kapek indikátoru. Použijeme fenolftalein. Fenolftalein je v kyselině bezbarvý, ale v přítomnosti báze změní barvu na růžovou. Když tedy máme fenolftalein v kyselině, máme zatím bezbarvý roztok, nemá žádnou barvu. Tady nahoře budeme mít náš standardní roztok. Použijeme hydroxid sodný o známé koncentraci. Řekněme, že budeme mít 0,100M roztok NaOH. Jsme připraveni začít titrovat. Necháme NaOH kapat do roztoku HCl s indikátorem a kyselina se zásadou budou spolu reagovat. Probíhá neutralizační reakce. HCl plus NaOH, pokud přemýšlíme nad produkty… Toto je OH– a toto H+. H+ a OH- nám vytvoří vodu, H₂O. A druhý produkt bude mít Na+ a Cl–, což nám vytvoří NaCl, neboli chlorid sodný. Řekněme, že přidáme určitý objem báze, teď by toho bylo více, všimneme si, že se náš roztok zabarví do růžova. Uvidíme, že se roztok zabarví do růžova a ta barva je stálá. To znamená, že veškerá kyselina byla neutralizována zásadou, a máme přítomno malilinkaté množství báze navíc a to způsobuje stálost zabarvení indikátoru. Takže malý přebytek báze ukazuje, že jsme zneutralizovali veškerou kyselinu. Když indikátor změní barvu, tomu se říká bod ekvivalence. Když náš roztok změní barvu, je to bod ekvivalence naší titrace. Zde se zastavíme a zkontrolujeme množství použité báze. Jestli jsme začali zde, začali jsme s tolika ml zásady, a skončili jsme tady dole, tak nám ještě trocha zbývá, a toto by byl objem použité zásady pro titraci. Tady máme změnu objemu a řekněme, že to bylo 48,6 mililitrů. Takže bylo potřeba 48,6 mililitrů zásady pro úplnou neutralizaci kyseliny, která byla v baňce. Můžeme tedy spočítat koncentraci HCl. Pojďme to udělat. Začněme s koncentrací NaOH. Víme, že jsme začali s 0,1M roztokem NaOH. Tedy 0,100 molární. A molarita se rovná počtu molů děleno objem v litrech. To se rovná mol děleno litr. Náš cíl je zjistit, kolik molů zásady jsme použili pro neutralizaci kyseliny. Můžeme vzít náš objem tady 48,6 ml a převést to na litry. Posuňte desetinnou čárku o tři místa doleva. Jedna, dvě, tři. To je 0,0486 litrů. To se rovná moly děleno 0,0486 litrů. Takže, udělejme si víc místa. Rychle to jenom přepíšu. 0,1 se rovná x děleno 0,0486. Takže vypočítáme x. X znamená moly hydroxidu sodného, které jsme potřebovali na neutralizaci naší kyseliny. Tedy, když vypočítáme x, dostaneme 0,00486 molů hydroxidu sodného, které jsme použili při titraci. Dále se podíváme na vyčíslenou rovnici popisující, co se děli při titraci. Pokud se podívám na tu rovnici, mám jedničku tady a mám jedničku i tady. Poměr molů je 1 ku 1. A bod ekvivalence je tam, kdy jste přidali právě tolik standardizovaného roztoku, aby úplně zreagoval s roztokem, který titrujete. A v bodu ekvivalence byla veškerá kyselina zneutralizována. Ano? Všechna zreagovala. A protože poměr molů je 1 ku 1, pokud použiju tolik molů hydroxidu sodného, musel jsem mít stejně tolik molů HCl v původním roztoku. Takže proto můžu napsat, že jsem měl 0,00486 molů HCl v baňce, než jsme začali titrovat. A vím to díky poměru molů reaktantů 1 ku 1. Vzpomeňte si, že jsme chtěli zjistit koncentraci HCl. Koncentraci původního roztoku HCl. A koncentrace se rovná moly lomeno litry. Teď už vím, kolik molů HCl jsem měl, a původní objem HCl byl 20 mililitrů, že? Takže tady jsme měli 20 mililitrů. Musím to převést na litry. Posunu desetinnou čárku o jedno, dvě, tři místa. Dostanu 0,02 litrů. Náš poslední krok bude vypočítat koncentraci HCl. Koncentrace HCl se rovná počet molů, které jsme měli, to je 0,00486 molů, děleno litry roztoku. A my jsme měli 20 mililitrů, což se rovná 0,02 litrů. Můžeme si tedy vytáhnout kalkulačku a spočítat to, abychom přišli na koncentraci HCl na počátku. 0,00486 vydělíme 0,02 a dostaneme výsledek 0,243. Takže koncentrace HCl se rovná 0,243 mol na litr. Vypočítali jsme tedy původní koncentraci HCl. Tenhle příklad jde vyřešit i rychleji. Mohli bychom napsat koncentrace krát objem kyseliny se rovná koncentrace krát objem použité zásady. Tedy cV je rovno cV. (c = látková koncentrace česky) Řekněme, že kyselina je tady vlevo a zásada je tady napravo. Snažíme se zjistit koncentraci kyseliny. Označíme ji tedy jako x. Počáteční objem kyseliny můžeme nechat v mililitrech, 20,0 mililitrů je počáteční objem kyseliny. A koncentraci zásady známe, že? Bylo to 0,100 mol na litr. A také známe objem zásady, kterou jsme spotřebovali na úplnou neutralizaci kyseliny. Spotřebovali jsme 48,6 mililitrů. Všimněte si, že se ty mililitry vykrátí. Tak a teď to jen vyřešíme pro x. Vytáhneme si tedy kalkulačku a vynásobíme 48,6 krát 0,100. Dostaneme 4,86, to je jasné. A to vydělíme 20 a dostaneme 0,243. Takže x je rovno 0,243 mol na litr. Tento rychlý způsob funguje opravdu dobře, když máte silnou kyselinu a silnou zásadu a také poměr molů 1 ku 1. V dalším videu si probereme příklad, kde nebude poměr molů 1 ku 1.
video