تیتراژ سنجی

تیتراسیون رسانای یک روش آزمایشگاهی از تجزیه و تحلیل کمی است که برای شناسایی غلظت یک آنالیت معین در یک مخلوط استفاده می شود. تیتراسیون رسانا شامل افزودن مداوم یک واکنش دهنده به مخلوط واکنش و مستندات تغییر مربوطه در هدایت الکترولیتی مخلوط واکنش است. می توان توجه داشت که هدایت الکتریکی یک محلول الکترولیتی به تعداد یون های آزاد در محلول و بار مربوط به هر یک از این یونها بستگی دارد.

جدول محتویات

• تیتراسیون اکشن سنج چیست؟
• اصل
• تئوری
• روند
• مزایا و معایب
• متداول

تیتراسیون اکشن سنج چیست؟

در این نوع تیتراسیون ، پس از افزودن مداوم تیتراژ (و ضبط مداوم تغییر مربوط به هدایت الکترولیتی) ، تغییر ناگهانی در هدایت حاکی از آن است که به نقطه استوکیومتری رسیده است. افزایش یا کاهش در هدایت الکترولیتی در فرآیند تیتراسیون رسانا با تغییر در غلظت یونهای هیدروکسیل و هیدروژن (که دو یون اصلی ترین آنها هستند) مرتبط است.

استحکام یک اسید را می توان از طریق تیتراسیون رفتاری با یک محلول استاندارد یک پایه تعیین کرد. نمونه ای از منحنی ترسیم شده برای چنین فرآیند تیتراسیون در زیر آورده شده است.

روش تیتراسیون رسانا در تیتراسیون تعلیق های همگن یا محلول های رنگی بسیار مفید است زیرا این تیتراژها با استفاده از شاخص های شیمیایی طبیعی نمی توانند انجام شوند.

اصل

اصل فرآیند تیتراسیون رسانایی را می توان به شرح زیر بیان کرد - در طی یک فرآیند تیتراسیون ، یک یون با دیگری جایگزین می شود و تفاوت در هدایت یونی این یون ها به طور مستقیم بر هدایت کلی الکترولیتی محلول تأثیر می گذارد.

همچنین می توان مشاهده کرد که مقادیر هدایت یونی بین کاتیونها و آنیون ها متفاوت است. سرانجام ، رسانایی نیز به بروز یک واکنش شیمیایی در محلول الکترولیتی بستگی دارد.

تئوری

نظریه پشت این نوع تیتراسیون بیان می کند که نقطه پایانی مربوط به فرآیند تیتراسیون با استفاده از اندازه گیری هدایت می تواند تعیین شود. برای یک واکنش خنثی سازی بین یک اسید و یک پایه ، افزودن پایه باعث کاهش هدایت محلول در ابتدا می شود. این امر به این دلیل است که یونهای H + با قسمت کاتیونی پایه جایگزین می شوند.

پس از رسیدن به نقطه هم ارزی ، غلظت موجودات یونی افزایش می یابد. این به نوبه خود ، هدایت محلول را افزایش می دهد. بنابراین ، هنگامی که مقادیر هدایت به صورت گرافیکی ترسیم شوند ، دو خط مستقیم با دامنه های مخالف بدست می آیند. نکته ای که این دو خط از هم جدا می شوند ، نقطه معادل سازی است.

روند

برای تیتراسیون رساناسی اسید با پایه ، روند کلی به شرح زیر است:

• 10 میلی لیتر اسید باید با تقریباً 100 میلی لیتر آب مقطر رقیق شود (به طوری که تغییرات در هدایت با افزودن پایه کوچک می شود).
• اکنون یک بورت باید با پایه پر شود و حجم اولیه باید ذکر شود.
• در این مرحله ، یک سلول رسانایی باید در محلول اسید رقیق شده به گونه ای وارد شود که هر دو الکترود کاملاً غوطه ور باشند.
• اکنون ، سلول رسانایی می تواند به منظور دستیابی به خواندن اولیه به یک رسانای دیجیتال متصل شود.
• اکنون باید پایه اضافه شود و به محلول اسید قطره شود. حجم پایه اضافه شده باید همراه با تغییر مربوطه در هدایت باشد.
• افزایش شدید هدایت راه حل دلالت بر این دارد که به نقطه پایانی رسیده است. با این حال ، باید چند قرائت دیگر پس از نقطه پایانی تیتراسیون انجام شود.
• این مقادیر مشاهده شده اکنون باید به صورت گرافیکی ترسیم شوند. نقطه هم ارزی را می توان از نقطه تقاطع بین دو خط بدست آورد.

استحکام اسید اکنون می تواند از طریق فرمول S محاسبه شود₂ = (V₁S₁)/10 ؛جایی که₂قدرت اسید است ، v₁آیا حجم پایه اضافه شده است (طبق نقطه هم ارزی در نمودار تیتراسیون رسانا) و S₁قدرت پایه (از قبل شناخته شده) است. در اینجا ، حجم اسید (v₂) برابر با 10 میلی لیتر است.

ویدیوی توصیه شده

قانون و عناوین عملکردی Kohlrausch

مزایا و مضرات تیتراسیون رسانا

برخی از مزایای فرآیند تیتراسیون هدایت سنجی در زیر ذکر شده است.

• این فرایند در تیتراژ محلول های بسیار رقیق و اسیدهای ضعیف بسیار مفید است.
• نقطه پایانی این روش تیتراسیون در مقایسه با چند فرآیند تیتراسیون دیگر بسیار تیز و دقیق است.
• این نوع تیتراسیون برای راه حل هایی که رنگی یا پر رنگ هستند ، کاربرد دارد و برای آن نقطه پایانی تیتراسیون با شاخص های عادی نمی تواند به راحتی توسط چشم انسان مشاهده شود.
• تیتراسیون رسانای کاربردهای بی شماری در تیتراسیون اسید پایه ، تیتراسیون ردوکس ، تیتراسیون بارش و تیتراسیون های پیچیده دارد.

دو مضرات اصلی این نوع تیتراسیون شامل موارد زیر است:

1. فقط با کمک این فرآیند فقط چند تیتراسیون ردوکس خاص می تواند انجام شود. این امر به این دلیل است که هدایت محلول توسط غلظت یون هیدرونیوم نسبتاً بالا پوشانده می شود.
2. صحت تیتراسیون رسانا در صورت زیاد بودن غلظت الکترولیت کم است و باعث می شود روند تیتراسیون رضایت بخش باشد.

سوالات متداول

اصل تیتراسیون های رسانا سنج چیست؟

اصل در اینجا این است که هدایت الکترولیتی محلول با جایگزینی یک یون با دیگری تحت تأثیر قرار می گیرد و به دلیل تفاوت در رسانایی های یونی. به عنوان مثال ، هدایت یونی یون H+ از یون Na+ بیشتر است. این امر به این دلیل است که هدایت یون به تحرک آن بستگی دارد. از آنجا که یون H+ بسیار کوچکتر از یون Na+ است ، سریعتر از طریق محلول یونی حرکت می کند.

چرا هدایت راه حل پس از نقطه هم ارزی به سرعت افزایش می یابد؟

پس از رسیدن به نقطه هم ارزی یک فرآیند تیتراسیون رسانایی ، افزودن بیشتر تیتراژ باعث ایجاد اضافی یون ها می شود. این بیش از حد منجر به افزایش هدایت محلول می شود. به عنوان مثال ، هنگامی که NaOH به محلول هیدروکلراید اضافه می شود ، غلظت یون های هیدروکسیل (OH-) پس از رسیدن به نقطه پایانی افزایش می یابد و از این طریق باعث افزایش هدایت می شود.

مزایای تیتراسیون رسانایی چیست؟

روش تیتراسیون رسانای دارای چندین مزیت است که در زیر بیان شده است.

این روش به ویژه برای تیتراسیون محلول های رقیق و اسیدهای ضعیف مؤثر است. در مقایسه با چند روش تیتراسیون دیگر ، نقطه پایانی این رویکرد بسیار تیز و دقیق است. این روش تیتراسیون برای مایعات رنگارنگ یا پر زرق و برق استفاده می شود که در آن نقطه پایانی تیتراسیون با استفاده از نشانه های استاندارد برای دیدن با چشم غیر مسلح چالش برانگیز است. تیتراسیون های پایه اسید ، تیتراسیون ردوکس ، تیتراسیون بارش و تیتراسیون های پیچیده همه از تیتراسیون رسانا استفاده می کنند

اشکالاتی از تیتراسیون هدایت سنجی چیست؟

در زیر دو اشکال مهم این روش تیتراسیون وجود دارد: فقط با استفاده از این روش می توان چند تیتراسیون خاص ردوکس انجام داد. علاوه بر این ، به دلیل غلظت زیاد یونهای هیدرونیوم در محلول ، هدایت محلول مبهم است. هنگامی که غلظت الکترولیت زیاد است ، صحت تیتراسیون رسانایی کم است و روش تیتراسیون را نامطلوب می کند.

برخی از شاخص های متداول که در تیتراسیون های رسانا استفاده می شود چیست؟

برخی از شاخص هایی که معمولاً در انجام فرآیند انواع مختلف تیتراسیون رسانا استفاده می شوند عبارتند از: الکترودهای کلرید نقره ای ، کالومل ، فنول فتالین ، کالمگیت و EBT.

بنابراین ، اصل ، فرآیند ، مزایا و مضرات تیتراسیون رسانایی به طور خلاصه در این مقاله مورد بحث قرار گرفته است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این مفهوم و سایر مفاهیم مرتبط ، مانند تیتراسیون غیر آبی ، با BYJU ثبت نام کنید و برنامه تلفن همراه را در تلفن هوشمند خود بارگیری کنید.

دانش خود را در مورد تیتراسیون رسانا آزمایش کنید

درک خود را از این مفهوم برای آزمایش با پاسخ دادن به چند MCQ. برای شروع روی "شروع مسابقه" کلیک کنید!

پاسخ صحیح را انتخاب کنید و روی دکمه "پایان" کلیک کنید ، نمره و پاسخ های خود را در پایان مسابقه بررسی کنید

شروع مسابقه

برای کلیه پرس و جوهای مربوط به شیمی و مواد مطالعه به BYJU مراجعه کنید

نتیجه شما در زیر است < pan> برخی از شاخص های متداول در تیتراسیون های رسانای استفاده می شوند؟