24 – Acidobazická titrace

Úvod

Pokud potřebujeme zjistit množství roztoku, které je nutné pro zreagování s daným množstvím jiné látky, použijeme postup zvaný titrace. V tomto experimentu budete titrovat roztok kyseliny chlorovodíkové (HCl) roztokem hydroxidu sodného (NaOH). Koncentrace roztoku hydroxidu sodného bude známá, neznámou koncentraci roztoku kyseliny chlorovodíkové určíte z výsledků experimentu. Vodíkové kationty z kyseliny chlorovodíkové reagují s hydroxidovými anionty hydroxidu sodného za vzniku vody podle souhrnné chemické rovnice:

H⁺ (aq) + Cl^- (aq) + Na⁺ (aq) + OH^- (aq) ↔ H₂O (l) + Na⁺ (aq) + Cl^- (aq)

Na začátku titrace je pH výchozího roztoku HCl nízké. Během titrace, kdy postupně přidáváme roztok NaOH, můžeme sledovat pozvolný nárůst pH až do blízkosti bodu ekvivalence, kde dojde k prudkému nárůstu hodnoty pH. Bodem ekvivalence nazýváme stav, kdy je v roztoku obsaženo stejné molární množství kyseliny i zásady (jde-li o jednosytné kyseliny a zásady). Po dosažení bodu ekvivalence je další nárůst pH opět pozvolný.

Hodnoty pH budete sledovat pomocí počítače a oblast prudkého nárůstu pH vám poslouží k určení bodu ekvivalence. Objem přidaného roztoku NaOH v bodě ekvivalence použijete k výpočtu neznámé koncentrace HCl.

Úkol

• Pomocí čidla kyselosti sledujte změny pH během přidávání roztoku NaOH k roztoku HCl.
• Vytvořte graf závislosti pH na přidaném objemu roztoku NaOH.
• Na grafu najděte bod ekvivalence této titrace.
• Ze získaných výsledků vypočítejte koncentraci roztoku HCl.

Použité senzory

• Čidlo kyselosti (pH senzor) Vernier PH-BTA
• Čítač kapek Vernier VDC-BTD

Anglický podrobný návod

• https://www.vernier.com/experiments/CWV/24/?o=acid_base_titration.pdf