Back to chapter

16.6:

Berekenen van Titraties: Sterk Zuur - Sterke Base

JoVE Core
Chimie
Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu.  Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.
JoVE Core Chimie
Titration Calculations: Strong Acid – Strong Base

Langues

Diviser

Wanneer een sterk zuur wordt getitreerd met een sterke base of vice versa, kan de pH gedurende de titratie worden berekend door de concentratie van de resterende hydronium-of hydroxide-ionen te bepalen. Bijvoorbeeld, 50 milliliter 0, 10 molair zoutzuur valt uiteen in 0, 10 molair hydronium-ionen en chloride-ionen met een aanvankelijke pH van één. Als 25 milliliter 0, 10 molair natriumhydroxide wordt toegevoegd, kan de nieuwe concentratie hydronium-ionen worden berekend door het totale aantal molen hydroxide-ionen af te trekken van het totale aantal molen hydronium-ionen en dit te delen door het totale volume 75 milliliter of 0, 075 liter.50 milliliter 0, 10 molair zoutzuur bevat 0, 0050 mol hydronium, terwijl 25 milliliter 0, 10 molair natriumhydroxide 0, 0025 mol hydroxide-ionen bevat. Door deze waarden in de vergelijking te vervangen, is de hydronium-ionenconcentratie gelijk aan 0, 033 molair. Daarom is de pH van de oplossing gestegen tot 1, 48.Als de toevoeging van natriumhydroxide wordt voortgezet tot 50 milliliter, worden alle hydronium-ionen uit zoutzuur geneutraliseerd en wordt het equivalentiepunt bereikt wanneer de pH stijgt tot zeven. Boven het equivalentiepunt wordt de pH van de oplossing bepaald door de hydroxide-ionen, aangezien het zoutzuur volledig geneutraliseerd is. Als 70 milliliter natriumhydroxide-oplossing met 0, 0070 mol hydroxide-ionen aan de oplossing wordt toegevoegd, kan de eindconcentratie van hydroxide-ionen worden bepaald door het aanvankelijke aantal mol hydronium-ionen af te trekken van het totale aantal mol hydroxide-ionen en dit te delen door het totale volume van de oplossing.Aangezien de uiteindelijke hydroxide-ionenconcentratie 0, 017 molair is, zijn de pOH en pH van de oplossing respectievelijk 1, 78 en 12, 22.

16.6:

Berekenen van Titraties: Sterk Zuur - Sterke Base

Calculating pH for Titration Solutions: Strong Acid/Strong Base

A titration is carried out for 25.00 mL of 0.100 M HCl (strong acid) with 0.100 M of a strong base NaOH. The pH at different volumes of added base solution can be calculated as follows:

(a) Titrant volume = 0 mL. The solution pH is due to the acid ionization of HCl. Because this is a strong acid, the ionization is complete and the hydronium ion molarity is 0.100 M. The pH of the solution is then:

Eq1

(b) Titrant volume = 12.50 mL. Since the acid sample and the base titrant are both monoprotic and equally concentrated, this titrant addition involves less than a stoichiometric amount of base, and so it is completely consumed by reaction with the excess acid in the sample. The concentration of acid remaining is computed by subtracting the consumed amount from the initial amount and then dividing by the solution volume:

Eq2

(c) Titrant volume = 25.00 mL. This titrant addition involves a stoichiometric amount of base (the equivalence point), and so only products of the neutralization reaction are in solution (water and NaCl). Neither the cation nor the anion of this salt undergo acid-base ionization; the only process generating hydronium ions is the autoprotolysis of water. The solution is neutral, having a pH = 7.00.

(d) Titrant volume = 37.50 mL. This involves the addition of titrant in excess of the equivalence point. The solution pH is then calculated using the concentration of hydroxide ion:

Eq3

This text is adapted from Openstax, Chemistry 2e, Section 14.7: Acid-base Titrations.