Có mấy cách phát hiện điểm tương đương trong phương pháp phân tích the tích

Các sự khác biệt chính giữa điểm tương đương và điểm cuối là điểm tương đương trong phép chuẩn độ là điểm tại đó chất chuẩn độ được thêm vào tương đương hoàn toàn về mặt hóa học với chất phân tích trong mẫu trong khi điểm cuối là điểm mà chất chỉ thị thay đổi màu sắc.

Chuẩn độ là một kỹ thuật chúng tôi sử dụng rộng rãi trong hóa học phân tích để xác định axit, bazơ, chất oxy hóa, chất khử, ion kim loại và nhiều loại khác. Trong một phép chuẩn độ, một phản ứng hóa học xảy ra. Ở đây, chất phân tích phản ứng với thuốc thử chuẩn, mà chúng tôi gọi là chất chuẩn độ. Đôi khi chúng tôi sử dụng chất chuẩn chính, là dung dịch có độ tinh khiết cao và ổn định, làm chất chuẩn trong phương pháp chuẩn độ. Chúng tôi sử dụng một chất chỉ thị để phát hiện điểm kết thúc của phản ứng. Nhưng, đó không phải là điểm thực tế mà phản ứng hóa học kết thúc. Điểm thực tế là điểm tương đương.

1. Tổng quan và sự khác biệt chính 2. Điểm cuối là gì 3. Điểm tương đương là gì 4. So sánh song song - Điểm tương đương so với Điểm cuối ở dạng bảng

5. Tóm tắt

Trong bất kỳ phép chuẩn độ nào, điểm cuối là điểm mà chất chỉ thị thay đổi màu sắc. Hoặc nếu không, chúng ta có thể sử dụng một sự thay đổi trong phản ứng công cụ để xác định điểm cuối. Ví dụ, HCl và NaOH phản ứng 1: 1 và tạo ra NaCl và nước. Để chuẩn độ này, ta có thể sử dụng chỉ thị phenolphtalein, chất này có màu hồng trong môi trường bazơ và chuyển sang không màu trong môi trường axit. Nếu chúng ta cho HCl vào bình chuẩn độ và thêm vào đó một giọt phenolphtalein thì nó sẽ trở thành không màu.

Trong quá trình chuẩn độ, ta có thể thêm NaOH từ buret và dần dần HCl và NaOH sẽ phản ứng trong bình. Nếu ta lấy hai dung dịch có cùng nồng độ thì khi cho một lượng NaOH bằng nhau vào bình thì dung dịch trong bình chuyển sang màu hồng nhạt. Đây là điểm mà chúng ta dừng chuẩn độ [điểm cuối]. Chúng tôi coi, tại thời điểm này, phản ứng đã hoàn thành.

Điểm tương đương trong phép chuẩn độ là điểm tại đó chất chuẩn độ được thêm vào tương đương hoàn toàn về mặt hóa học với chất phân tích trong mẫu. Đây là điểm mà phản ứng hóa học hoàn thành theo phương pháp phân tích.

Mặc dù chúng tôi xác định điểm kết thúc từ sự thay đổi màu sắc của chất chỉ thị, phần lớn thời gian không phải là điểm kết thúc thực tế của phản ứng. phản ứng hoàn thành một chút trước thời điểm đó. Tại điểm tương đương này, phương tiện là trung tính. Trong ví dụ đã thảo luận ở phần trước, sau khi thêm một giọt NaOH, môi trường sẽ hiển thị màu cơ bản của phenolphtalein, chúng ta lấy màu này làm điểm cuối.

Sự khác biệt giữa điểm tương đương và điểm cuối là gì?

Điểm tương đương trong phép chuẩn độ là điểm tại đó chất chuẩn độ được thêm vào tương đương hoàn toàn về mặt hóa học với chất phân tích trong mẫu trong khi điểm cuối là điểm mà chất chỉ thị thay đổi màu sắc. Đây là sự khác biệt chính giữa điểm tương đương và điểm cuối. Hơn nữa, điểm tương đương luôn đến trước điểm cuối của phép chuẩn độ.

Tóm tắt - Điểm tương đương so với Điểm cuối

Trong bất kỳ phép chuẩn độ nào, chúng ta có hai điểm quan trọng; cụ thể là điểm tương đương và điểm cuối của phép chuẩn độ. Điểm khác biệt chính giữa điểm tương đương và điểm cuối là điểm tương đương trong phép chuẩn độ là điểm mà chất chuẩn độ được thêm vào tương đương hoàn toàn về mặt hóa học với chất phân tích trong mẫu trong khi điểm cuối là điểm mà chất chỉ thị thay đổi màu sắc của nó.

Chuẩn độ có thể được phân loại theo các nguyên tắc chỉ thị và phản ứng hóa học xảy ra:

Đo điện thế:

Việc đo trực tiếp điện thế galvanic sinh ra bởi một cụm điện cực gọi là phép đo điện thế, trong khi đó việc thực hiện chuẩn độ bằng cách sử dụng phương pháp này được gọi là chuẩn độ điện thế.

Điện thế U sinh ra cần được đo, nếu có thể, tại dòng điện bằng không với máy khuếch đại tín hiệu có trở kháng cao vì các lý do sau:

• Cơ sở của phép đo điện thế là phương trình Nernst, được suy ra cho các điện cực trong cân bằng điện hóa. Dòng điện dư đi qua các bề mặt ranh giới pha liên quan sẽ phá vỡ trạng thái cân bằng này.
  
• Một lý do khác để sử dụng đầu vào đo có trở kháng cao xuất phát từ cấu tạo đặc biệt của các điện cực chọn lọc ion và pH. Mạch đo gồm màng chọn lọc ion, có điện trở dễ dàng đạt 100–1000 MΩ. Nếu sai số thực nghiệm do ảnh hưởng của bộ chia điện áp được duy trì dưới 0,1% thì trở kháng đầu vào của thiết bị đo ít nhất phải cao hơn 1000 lần. Điều này có thể được thể hiện qua phương trình sau:
  

Đối với các điện cực có điện trở rất cao, cần các bộ khuếch đại tín hiệu có trở kháng đầu vào là 1012 Ω.

Kỹ thuật chỉ thị này bao gồm việc đo hiệu điện thế giữa hai điện cực kim loại được phân cực bằng một dòng điện nhỏ. Như trong trường hợp đo điện thế, đường cong chuẩn độ vôn-ampe là đường cong điện thế theo thể tích.

Cần có thiết bị đo sau đây:

Nguồn cấp điện ổn định để cấp dòng. Điện trở R được kết nối trong mạch phải được chọn sao cho dòng điện Ipol có thể được tạo ra trong khoảng 0,1 – 20 μA. Điện thế U sinh ra giữa các điện cực được đo chính xác như trong phương pháp đo điện thế. Một trong những ứng dụng chính của phương pháp chỉ thị vôn-ampe là xác định hàm lượng nước bằng phương pháp Karl Fischer.

Cơ sở của phương pháp chỉ thị quang trắc là sự giảm cường độ tại một bước sóng cụ thể của chùm sáng đi qua dung dịch. Độ truyền qua là biến đo được chính trong quá trình quang trắc và được cho bởi

T: Độ truyền qua

I0: Cường độ ánh sáng tới

I: Cường độ ánh sáng truyền đi

Nếu toàn bộ ánh sáng được hấp thụ thì I = 0 và do đó T = 0. Nếu ánh sáng không được hấp thụ,

I = I0 và T = 1 [hoặc %T = 100%].

Trong phương pháp quang trắc, công thường được thực hiện sử dụng độ hấp thụ là biến đo được. Mối quan hệ giữa độ truyền qua và độ hấp thụ được mô tả bằng Định luật Bouguer- Beer-Lambert:

A = − log T = A = ε · b · c

A: Độ hấp thụ

ε: Hệ số tắt

c: Nồng độ chất hấp thụ

d: Chiều dài đường đi của ánh sáng qua dung dịch

Từ mối quan hệ trên, có thể thấy rằng có mối quan hệ tuyến tính giữa độ hấp thụ A và nồng độ c.

So với các điện cực đo điện thế, các điện cực quang điện có nhiều ưu điểm trong chuẩn độ:

• dễ sử dụng hơn [không phải nạp thêm dung dịch điện phân, không bị tắc ở điểm nút]
  
• tuổi thọ cao hơn [gần như không thể bị vỡ]
  
• chúng có thể được dùng để thực hiện tất cả các chuẩn độ cổ điển đối với thay đổi màu sắc [không thay đổi trong các quy trình và tiêu chuẩn truyền thống].
  

Có thể chỉ thị trắc quang đối với nhiều phản ứng phân tích:

• Chuẩn độ axit-bazơ [môi trường nước và khan]
  
• Đo độ tạo phức
  
• Chuẩn độ oxy hóa khử
  
• Chuẩn độ kết tủa
  
• Chuẩn độ đo độ đục
  

Trong chuẩn độ quang học, cần chọn bước sóng tạo sự chênh lệch lớn nhất trong độ truyền qua trước và sau điểm tương đương. Trong vùng nhìn thấy, các bước sóng này thường trong khoảng 500 to 700 nm.

Các ví dụ sử dụng: Các phản ứng tạo phức và đo độ đục.

Độ dẫn điện là khả năng dung dịch cho dòng điện đi qua. Đơn vị đo độ dẫn điện là µS/cm [microsiemen/centimet] hoặc mS/cm [milisiemen/centimet]. Giá trị cao thể hiện lượng ion lớn. Cường độ dòng điện trong dung dịch tỉ lệ với lượng ion. Nếu biết độ dẫn điện của dung dịch, chúng ta có thể biết được tổng hàm lượng ion. Hơn nữa, nếu biết lượng ion, thậm chí có thể khẳng định hàm lượng ion.

Để đo độ dẫn điện, cho điện áp chạy qua hai tấm điện cực nhúng trong dung dịch. Các tấm làm bằng kim loại hoặc cũng có thể sử dụng điện cực graphit. Trong khi các ion đã hòa tan sẽ bắt đầu di chuyển về phía các tấm điện cực thì dòng điện sẽ chạy giữa hai tấm.

Nguyên lý chuẩn độ độ dẫn.

Trong quá trình chuẩn độ, một trong các ion bị thay thế bởi ion khác và hai ion này luôn có độ dẫn điện ion khác với kết quả mà độ dẫn điện của dung dịch thay đổi trong quá trình chuẩn độ. Vì vậy, nếu bạn thêm dung dịch của một điện cực vào điện cực còn lại, độ dẫn điện cuối cùng sẽ phụ thuộc vào phản ứng xảy ra. Nhưng nếu không có phản ứng hóa học nào xảy ra trong dung dịch điện phân, độ dẫn điện sẽ tăng. Điểm tương đương có thể được thể hiện trên hình bằng cách vẽ đồ thị sự thay đổi độ dẫn điện dưới dạng hàm của thể tích dung dịch chuẩn độ thêm vào.

Phát biểu cơ bản rằng mỗi phản ứng hóa học đều đi kèm sự thay đổi năng lượng chính là cơ sở của phương pháp chuẩn độ nhiệt. Trong quá trình diễn ra các phản ứng thu nhiệt, năng lượng được hấp thụ và người ta quan sát thấy hiện tượng giảm nhiệt độ. Ngược lại đối với các phản ứng tỏa nhiệt trong đó năng lượng được tỏa ra. Điểm tương đương [EQP] của phương pháp chuẩn độ có thể được phát hiện bằng cách theo dõi sự thay đổi nhiệt độ [Hình 1]. Trong quá trình chuẩn độ tỏa nhiệt, nhiệt độ tăng đến khi đạt đến EQP. Sau đó, nhiệt độ ban đầu ổn định, rồi giảm. Ngược lại đối với chuẩn độ thu nhiệt

Như mô tả ở trên, nhiệt độ giảm trong quá trình diễn ra phản ứng chuẩn độ thu nhiệt. Khi đạt đến điểm tương đương, nhiệt độ ổn định. Điểm cuối được xác định bằng cách tính toán đường cong phái sinh thứ hai [đánh giá theo đoạn].

Yêu cầu duy nhất của chuẩn độ nhiệt là: phản ứng hóa học có sự thay đổi năng lượng lớn, nhiệt kế chính xác và nhanh và máy chuẩn độ có khả năng thực hiện đánh giá theo đoạn đường cong chuẩn độ.

• Tìm hiểu thêm về Chuẩn độ nhiệt

Kỹ thuật chuẩn độ culông được phát triển đầu tiên bởi Szebelledy và Somogy [1] vào năm 1938. Phương pháp này khác với chuẩn độ thể tích ở chỗ dung dịch chuẩn độ được tạo ra tại chỗ bởi quá trình điện phân, sau đó phản ứng với chất đang được xác định. Lượng chất phản ứng được tính theo tổng điện tích đi qua, Q, tính bằng culông, và không tính theo thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu thụ như trong chuẩn độ thể tích.

• Tìm hiểu thêm về chuẩn độ culông, hãy đọc bài trên UserCom 7 của chúng tôi