Różnica między punktem końcowym a punktem równoważności

Punkt końcowy i punkt równoważności to dwa najważniejsze pojęcia w miareczkowaniu chemicznym. Technika miareczkowania może wystąpić w reakcjach redoks, reakcjach kwasowo-zasadowych i wielu innych reakcjach. Jest stosowany głównie w reakcjach kwasowo-zasadowych, gdzie obejmuje neutralizację innego roztworu innym roztworem w celu ustalenia nieznanego stężenia. Zasadniczo roztwór standardowy o znanym stężeniu ostrożnie wlewa się do innego roztworu o nazwie analit o nieznanym stężeniu, aby obliczyć jego stężenie.

Podczas procesu miareczkowania osiąga się dwa etapy, mianowicie. punkt końcowy i punkt równoważności. Punkt równoważności, zwany także w skrócie punktem stechiometrycznym, to punkt, w którym mole dwóch roztworów, kwasu i zasady, są równoważne lub równe. Etap występuje przed punktem końcowym, który sygnalizuje zakończenie reakcji. W niektórych reakcjach mogą istnieć liczne punkty równoważności, szczególnie w polikrotynowych kwasach i zasadach, w których istnieje wiele jonów wodorotlenkowych.

W tym artykule przedstawiono kluczową różnicę między punktem końcowym a punktem równoważności w miareczkowaniu chemicznym.

Definicja punktu równoważności

Punkt równoważności w miareczkowaniu kwasowo-zasadowym sygnalizuje zakończenie reakcji, w której liczba moli titranta i analitu jest równa jak w równaniu chemicznym. Na przykład przy miareczkowaniu NaOH i HCl 1 mol HCl będzie równy dokładnie 1 molowi NaOH w punkcie równoważnika. Ten punkt musi zostać dokładnie osiągnięty poprzez podanie szeregu kropli roztworu standardowego do nieznanego stężenia. Pipetę zwykle stosuje się do wlewania kropli titranta do kolby pomiarowej, w której analit wlano z określonym wskaźnikiem. Wskaźniki są ważne w miareczkowaniu kwasowo-zasadowym, aby wyraźnie zobaczyć równoważność i punkty końcowe.

Miareczkowanie kwasu i zasady może zachodzić między mocną zasadą a słabą zasadą; silna zasada i słaby kwas; silna baza i silna baza; lub słabe kwasy polipropowe. W zależności od typowego roztworu stosowanego do miareczkowania można zastosować inny wskaźnik. Na przykład w miareczkowaniu NaOH i HCl stosuje się fenoloftaleinę, natomiast w NH₃₎ i HCl wskaźnik pomarańczy metylowej jest bardziej odpowiedni do wywoływania zmian. Jeśli pH titranta odpowiada pH w punkcie równoważnika, punkt końcowy i punkt równoważności mogą wystąpić jednocześnie.

Poniższy rysunek pokazuje zrozumienie konfiguracji miareczkowania w celu osiągnięcia punktu równoważności, a następnie dotarcia do punktu końcowego przy zmianie koloru. Najpierw roztwór o nieznanym stężeniu wlewa się ze wskaźnikiem. Następnie titrant dodaje się za pomocą biurety, kontrolując krople za pomocą zaworu. Równanie M_kwasV._kwas = M._bazaV._baza służy do obliczania nieznanego stężenia za pomocą manipulacji algebraicznych, zauważając, że Molarność jest liczbą moli na litr.

Definicja punktu końcowego

Punkt końcowy występuje po punkcie równoważności w miareczkowaniu. Wskazuje, że punkt równoważności został osiągnięty. Ten punkt końcowy jest wskazywany przez zmianę koloru roztworu. Zobacz zdjęcie poniżej:

Zdjęcie dzięki uprzejmości: Chemistry LibreTexts

Aby osiągnąć punkt końcowy, ilość kropli należy podawać ostrożnie, ponieważ pojedyncza kropla może zmienić pH roztworu. W sytuacji, gdy punkt końcowy został przekroczony, miareczkowanie wsteczne lub miareczkowanie odwrotne można wykonać w zależności od charakteru rozwiązania. Jeśli wylano zbyt dużo titranta, punkt końcowy może zostać przekroczony. Rozwiązaniem będzie dodanie w nadmiarze innego roztworu innego reagenta.

Wskaźniki nie zawsze są używane do miareczkowania. Mierniki pH można wykorzystać do odczytu pH jako wskazania zakończenia reakcji. W silnej zasadzie i kwasie pH 7 wskazuje, że reakcja jest zakończona. Zmiana koloru jest jednak wygodnym sposobem monitorowania punktu końcowego, dlatego często stosuje się wskaźniki. Roztwór chlorku sodu i kwasu chlorowodorowego osiąga punkt końcowy, jak wskazuje fenoloftaleina, gdy roztwór zmienia kolor na różowy. Punkt końcowy niekoniecznie oznacza koniec reakcji, ale zakończenie miareczkowania.

Różnica między punktem końcowym a równoważnością

Definicja punktu końcowego i równoważności

Punkt końcowy jest etapem miareczkowania, który jest wskazywany przez zmianę koloru jako znak, że miareczkowanie zostało zakończone i punkt równoważności został osiągnięty. Z drugiej strony punkt równoważności jest etapem tuż przed punktem końcowym, który sygnalizuje punkt stechiometryczny z taką samą liczbą moli między analitem a titrantem zgodnie z równaniem chemicznym. Aby osiągnąć punkt równoważności, titrant należy wlać dokładnie i dokładnie kropla po kropli za pomocą biurety.

Występowanie punktu końcowego i równoważności

Punkt równoważności występuje, gdy liczba moli titranta, roztworu standardowego, jest równa liczbie moli analitu, roztworu o nieznanym stężeniu. Punkt końcowy występuje po zmianie koloru.

Znaczenie punktu końcowego i równoważności

Punkt równoważności oznacza, że ​​titrant w pełni zareagował z analitem, podczas gdy punkt końcowy sygnalizuje zakończenie miareczkowania. Punkt końcowy i równoważność mogą wystąpić w tym samym czasie, jeśli pH titranta odpowiada pH w punkcie równoważności.

Równoważność punktów końcowych: Tabela porównawcza

Podsumowanie równoważności punktów końcowych wersetów

• Punkt końcowy i punkt równoważności są najważniejszymi etapami miareczkowania chemicznego
• Punkt końcowy ma miejsce po punkcie równoważności i wskazuje zakończenie miareczkowania, ale nie zawsze koniec reakcji.
• Punkt równoważności występuje przed punktem końcowym i wskazuje na całkowitą reakcję między titrantem i analitem, w której liczba moli titranta jest równa liczbie moli o nieznanym stężeniu
• Punkt końcowy jest osiągany, gdy kolor zmienia się, jeśli wskaźnik został użyty
• Inne słabe kwasy mogą mieć wiele punktów równoważności, ale tylko jeden punkt końcowy
• Punkt równoważności jest również nazywany punktem stechiometrycznym