Zasadniczo miareczkowania służą do określania stężenia nieznanego roztworu (analitu). Najczęściej stosowane dwie metody miareczkowania to miareczkowanie kwasowo-zasadowe i miareczkowanie redoks. The kluczowa różnica między miareczkowaniem kwasowo-zasadowym i miareczkowaniem redoks jest naturą reakcji, która zachodzi między titrantem a analitem w miareczkowaniu. W miareczkowaniu kwasowo-zasadowym zachodzi reakcja neutralizacji, a w miareczkowaniu redoks zachodzi reakcja redoks (reakcja utleniania i reakcja redukcji). Zastosowanie wskaźników jest najczęściej stosowaną metodą określania punktu końcowego reakcji.
W miareczkowaniu kwasowo-zasadowym jako titrant stosuje się kwas (miareczkowanie kwaśne) lub zasadę (miareczkowanie zasadowe). Przykładami kwasów stosowanych w miareczkowaniu kwasowym są H2)WIĘC4, HCl lub HNO3). Najczęściej stosowanymi podstawowymi titrantami są NaOH, K2)WSPÓŁ3) lub Na2)WSPÓŁ3). Miareczkowanie kwasowo-zasadowe można sklasyfikować w następujący sposób, w zależności od mocy kwasu i zasady.
W większości miareczkowania kwasowo-zasadowego do określenia punktu końcowego reakcji stosuje się wskaźniki. Stosuje się różne wskaźniki w zależności od rodzaju miareczkowania, jak wspomniano powyżej.
Miareczkowanie redoks obejmuje reakcję redoks. Reakcja redoks ma dwie reakcje; reakcja utleniania i reakcja redukcji. Zarówno procesy utleniania, jak i redukcji zachodzą w tym samym czasie, co pozwala nam określić zakończenie reakcji. Jest to również znane jako punkt końcowy miareczkowania. Można to ustalić na kilka sposobów; za pomocą elektrod wskaźnikowych, wskaźników redoks (wskaźnik wytwarza inny kolor w stanie redukcji utleniania) i wskaźników innych niż redoks (wskaźnik wytwarza kolor, gdy dodawana jest nadmierna ilość titranta).
Miareczkowanie kwasowo-zasadowe: Miareczkowanie kwasowo-zasadowe obejmuje reakcję neutralizacji między analitem (roztworem o nieznanym stężeniu) a kwasowym lub zasadowym titrantem.
Miareczkowanie redoks: Reakcja redoks obejmuje reakcję utleniania i redukcji między analitem a titrantem. Nie ma takiej zasady, że składnik utlenia się, a który zmniejsza. Albo analit, albo titrant utlenia się, a pozostały składnik odpowiednio się zmniejsza.
Miareczkowanie kwasowo-zasadowe: Zasadniczo do ustalenia punktu końcowego miareczkowania kwasowo-zasadowego służy wskaźnik pH, miernik pH lub miernik przewodności.
Miareczkowanie redoks: Najczęściej stosowanymi metodami określania punktu końcowego reakcji redoks są potencjometr lub wskaźnik redoks. Ale najczęściej albo analit, albo titrant wytwarzają kolor w punkcie końcowym. W związku z tym dodatkowe wskaźniki nie są wymagane w tych przypadkach.
Miareczkowanie kwasowo-zasadowe:
Rodzaj | Reakcja (wskaźnik) |
Silny kwas - silne miareczkowanie zasad | HCl + NaOHàNaCl + H2)O (fenoloftaleina / pomarańcza metylowa) |
Silny kwas - słabe miareczkowanie zasad | HCl + NH3)à NH3)Cl (pomarańcza metylowa) |
Słaby kwas - silne miareczkowanie zasad | CH3)COOH + NaOHà CH3)COONa + H2)O (fenoloftaleina) |
Słabe miareczkowanie kwaśnej zasady | CH3)COOH + NH3)àCH3)GRUCHAĆ-+NH4+(Brak odpowiednich wskaźników) |
Miareczkowanie redoks:
2 KMnO4 + 5 godz2)do2)O4 + 6 HCl → 2 MnCl2) + 2KCl + 10 CO2) + 8 godz2)O
(+7) (+3) (+2) (+4)
W powyższej reakcji nadmanganian jest redukowany podczas utleniania kwasu szczawiowego. Po zakończeniu reakcji fioletowy kolor nadmanganianu zmienia się w bezbarwny.
KMnO4 + 5FeCl2) +8HCl → 5FeCl3)+MnCl2)+KCl + 4H2)O
(+7) (+2) (+3) (+2)
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. Miareczkowanie słabego kwasu mocną zasadą Autor Quantumkinetics (praca własna) [CC BY 3.0], za pośrednictwem Wikimedia Commons
2. „Winkler Titration Prior Titration” autorstwa Willwooda [CC BY-SA 3.0] przez Commons