تیتراسیون

گزارش کار آزمایشگاه شیمی1( تیتراسیون اسید وباز)

رشته:

(مهندسی شیمی)

عنوان آزمایش شماره 4:

(تیتراسیون اسید و باز)

اعضای گروه:

(احسان خاشی-آرمان مارندگانی-علیرضا نارویی پور)

استاد راهنما:

(سرکار خانم سردشتی)

تاریخ انجام آزمایش شماره 4:

30/01/1394

تاریخ تحویل آزمایش شماره4:

06/02/1394

عنوان آزمایش: تیتراسیون اسید وباز

هدف از انجام آزمایش:تعیین نرمالیته ی اسید مجهول

تئوری:یک اکی والان از هر اسید با یک اکی والان از هر باز واکنش می دهد .بنابراین چنانچه محلول از اسید با غلظت نامعلوم در اختیارداشته باشید میتوانید غلظت آن را با تیتراسیون تعیین کنید. کافی است حجم معنی از آنرا برداشته وتیتر کنید وحجم سود مورد نیاز با غلظت معلوم جهت تیتراسیون را اندازه بگیرید . برای اینکه بفهمید درکدام نقطه مقادیر اکی والان با هم مخلوط شده اند بایستی از معرفی مثل فنل فتالئین که رنگ آن را از حالت بی رنگ در یک محلول اسیدی به صورت درمحیط بازی تغییر می کند استفاده کنید. اگر مثل این آزمایش ،به تدریج یک محلول بازی به یک محلول اسیدی افزوده شود به نقطه ای که درآن یک رنگ پایدار صورتی ظاهر شود نقطه اکی والان گفته می شود .دراین نقطه که گاهی اوقات نقطه ختم عمل نامیده می شود از مقدار کم واکنشگر مورد استفاده (تیترانت )که به مقدار اضافی برای رسیدن به تغییر رنگ ،ریخته شده است صرف نظر می کنیم.

می توان فرض کرد که تعداد اکی والان های برابری از اسید وباز مخلوط شده اند .با اندازه گیری حجم دو محلول مخلوط شده ودانستن نرمالیته یکی ازدو محلول می توانید نرمالیته دیگری را بیابید .

دراین آزمایش ابتدا محلولی از باز هیدروکسید سدیم آماده می کنید .سپس آن را بایک اسید معلوم تیتر می کنید و به دقت نرمالیته باز را تعیین می نمایید .دردو قسمت 7 و 8 سود استاندارد شده را برای تعیین نرمالیته ،یک محلول اسید سولفوریک  ویک نمونه سرکه ناخالص بکار برده ووزن ملکولی اسید را تعیین می کنید.

چندین نکته درکار تیتراسیون اسید آلی وجود دارد .یکی این که شما نمی دانید درهر مول اسید آلی چند مول هیدروژن قابل خنثی شدن توسط باز وجود دارد . مگر این که ظرفیت اسید قبلا به شما گفته شده باشد . نکته دیگر این که اسید های جامد مجهول در آب سرد ،کمی نامحلول است . در تئوری این مسئله مهمی نیست چون سود ،اسید نامحلول را به یک نمک محلول تبدیل می کند .ولی در عمل ،می دانید که اسید حل نشده بسیار اهسته با سود واکنش می دهد که این مشکل مهمی است .برای حل کردن اسید بایستی بلافاصله قبل از شروع تیتراسیون به ارلن حاوی اسید آلی کمی حرارت دهید تا اسید کاملا حل شودو درطول تیتراسیون متبلور نشود . این گرما بر روی تعادل اثر می گذارد ولی نه آنقدر که خطای قابل ملاحظه ای ایجاد کند.مسئله سوم این است که درنقطه اکی والان ،به علت طبیعت اسید آلی مورد استفاده به عنوان اسید محلول کمی محلول قلیایی است  .اتفاقا فنل فتالئین تحت شرایط کمی بازی از بی رنگ به ارغوانی تغییر رنگ می دهد.

وسایل مورد نیاز: محلول استاندارد 0.1M سود، محلول مجهول اسید کلریدریک و شناساگر فنول فتالئین،بشر، ارلن، پیپت و پوآر، بورت و پیست آب

شرح آزمایش:

محلول معلوم را که NaOH است در بورت می ریزیم(تا نقطه ی صفر بورت پر می کنیم) و 25cc از محلول مجهولمان را که HCl است را با استفاده از پیپت همراه 2 تا 3 قطره شناساگر فنول فتالئین در ارلن میریزم(برای مشخص کردن نقطه ی پایانی واکنش که محلول به رنگ صورتی کم رنگ در می آید). سپس به وسیله ی بورت محلول استاندارد را قطره قطره در ارلن می ریزیم که ما باید دراین مدت محلول را به آرامی و به طور مستمر تکان دهیم، تا زمانی این کار را ادامه می دهیم که محلول همچنان بی رنگ باقی

بماند و در آن لحظه که با وارد شدن یک قطره از NaOH در ارلن متوجه تغییر رنگ شدیم، شیر بورت را بسته و حجم مصرفی محلول استاندارد را از روی بورت می خوانیم که در سنجش ما معادل 17mL می باشد.

محاسبات:

معمولا حجم مشخص (V) از محلول اسید با نرمالیته مجهول (N) انتخاب کرده ، به کمک یک بورت مدرج به تدریج محلو ل یک باز به نرمالیته مشخص (N) به آن اضافه می کنند. عمل خنثی شدن وقتی کامل است که مقدار اکی والان گرم های باز مصرفی برابر مقدار اکی والان گرم های اسید موجود در محلول شود.

برای این که عمل تیتراسیون بدقت انجام شود، باید عمل افزایش محلول باز درست موقعی متوقف گردد که تساوی فوق برقرار شود. روش معمول و همگانی برای تعیین پایان تیتراسیون استفاده از شناساگرهاست. دستگاه PH متر نیز برای محاسبات دقیق در تعیین نقطه اکی والان کاربرد دارد.

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(L) 

M₁V₁=M₂V₂

M=N.n-1 → N=M.n

n=1 → M=N →N₁V₁=N₁V₁ → 0.1×10.4=N₂×25 → N₂=0.0416 e.L^-1

منابع:                                                                                                                             References

جزوه دستورکار آزمایشگاه شیمی عمومی (1) رامین آریانپور

كتاب شيمي عمومي ابينك جلد اول ترجمه دكتر محمد حسين حبيبي واسدالله كشاورز(ترجمه از چاپ چهارم 1993)

http://www.chemie.uni-regensburg.de

http://www.gregthatcher.com

http://www.academist.ir

http://www.daneshname.roshd.ir