Sampla de Cheisteanna Plé maidir le Titriú Aigéad-Bún
Tá tíotrádú aigéad-bonn ar cheann de na modhanna anailíse cainníochtúla is coitianta sa cheimic. Baineann an teicníc seo leis an imoibriú idir aigéad agus bonn chun tiúchan tuaslagáin a chinneadh. San alt seo, pléifimid roinnt samplaí de fhadhbanna tíotrádú aigéad-bonn agus a réitigh, agus é mar aidhm aige cabhrú leat na coincheapa bunúsacha agus conas iad a dhéanamh a thuiscint.
Coincheapa Bunúsacha maidir le Títriú Aigéad-Bún
Bíonn imoibriú neodraithe idir iain hidrigine (H⁺) ó aigéad agus iain hiodrocsaíde (OH⁻) ó bhun i gceist le títreálacha aigéad-bonn chun uisce (H₂O) a fhoirmiú. Is é an pointe coibhéise an pointe ag a bhfuil líon na mól aigéid cothrom le líon na mól bonn a cuireadh leis. Ag an bpointe seo, bíonn an t-imoibriú idir an t-aigéad agus an bonn tarlaithe go hiomlán.
Foirmle Ghinearálta
Is é an fhoirmle bhunúsach a úsáidtear i dtitriú aigéad-bonn ná:
[ n_{a} ⋅ M_{a} ⋅ V_{a} = n_{b} ⋅ M_{b} ⋅ V_{b}]
Cá háit:
– Is é \( n_{a} \) vaileins an aigéid,
– Is é \(M_{a} \) mólaracht an aigéid,
– Is é \( V_{a} \) toirt an aigéid,
– Is é \(n_{b} \) an vailseacht bhunúsach,
– Is é \(M_{b} \) mólaracht an bhoinn,
– Is é \( V_{b} \) toirt an bhoinn.
Páipéar Litmis agus Táscairí
I gcleachtas an tíotrádaithe, is minic a úsáidtear táscairí aigéad-bonn amhail feinilftailéin nó meitile-oráiste chun an pointe coibhéise a chinneadh. Athraíonn na táscairí seo dath ag pH ar leith, rud a léiríonn go bhfuil an pointe coibhéise bainte amach.
Ceisteanna Samplacha agus Plé
Ceist Shamplach 1: Tíotráil Aigéid Láidir agus Bonn Láidir
Ceist:
Is eol go ndéantar 25 mL de thuaslagán HCl 0,1 M a thítreáil le tuaslagán NaOH 0,1 M. Cén toirt NaOH atá ag teastáil chun an pointe coibhéise a bhaint amach?
Plé:
Is é an imoibriú idir HCl agus NaOH ná:
\[ HCl + NaOH \ ceartarrow NaCl + H_2O \]
Céim 1: Faigh amach na móil de H⁺ ó HCl
[ n_{\text{HCl}} = M_{\text{HCl}} × V_{\text{HCl}}]
[ n_{\text{HCl}} = 0,1 × 0,025 = 0,0025 \text{ mol} \]
Céim 2: Faigh amach an méid NaOH atá ag teastáil
Ós rud é go bhfuil cóimheas 1:1 ag HCl agus NaOH san imoibriú (n = 1):
[ n_{\text{HCl}} = n_{\text{NaOH}}]
[M_{\text{NaOH}} \times V_{\text{NaOH}} = 0,0025 \text{ mol} \]
[V_{\text{NaOH}} = \frac{0,0025 \text{ mol}}{0,1 \text{ M}} = 0,025 \text{ L} = 25 \text{ mL} \]
Mar sin, is é 25 mL an méid NaOH atá ag teastáil.
Ceist Shamplach 2: Tíotráil Aigéid Lag agus Bonn Láidir
Ceist:
Rinneadh 50 mL de thuaslagán aigéad aicéiteach 0,1 M (CH₃COOH) a thítreáil le tuaslagán NaOH 0,1 M. Cén toirt NaOH atá ag teastáil chun an pointe coibhéise a bhaint amach?
Plé:
Is é an t-imoibriú idir aigéad aicéiteach agus NaOH ná:
\[ CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O \]
Céim 1: Faigh amach na móil de H⁺ ó CH₃COOH
[ n_{\text{CH}_3\text{COOH}} = M_{\text{CH}_3\text{COOH}} × V_{\text{CH}_3\text{COOH}}]
[ n_{CH}_3 \text{COOH}} = 0,1 × 0,05 = 0,005 \text{ móil} \]
Céim 2: Faigh amach an méid NaOH atá ag teastáil
Mar gheall go bhfuil an cóimheas móil idir CH₃COOH agus NaOH 1:1:
[ n_{CH}_3 \text{COOH}} = n_{\text{NaOH}} \]
[M_{\text{NaOH}} \times V_{\text{NaOH}} = 0,005 \text{ mol} \]
[V_{\text{NaOH}} = \frac{0,005 \text{ mol}}{0,1 \text{ M}} = 0,05 \text{ L} = 50 \text{ mL} \]
Mar sin, is é 50 mL an méid NaOH atá ag teastáil.
Ceist Shamplach 3: Tíotráil Pholaprótach Aigéid agus Bunanna Láidir
Ceist:
Is eol go ndéantar 40 mL de thuaslagán 0,05 M H₂SO₄ a thítreáil le tuaslagán 0,1 M KOH. Cén toirt KOH atá ag teastáil chun an chéad phointe coibhéise agus an dara pointe coibhéise a bhaint amach?
Plé:
Is aigéad déphrótach é H₂SO₄ ar féidir leis dhá ian H⁺ a scaoileadh. Tá dhá chéim san imoibriú le KOH:
\[ H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O \]
Céim 1: Faigh amach na móil de H⁺ ó H₂SO₄
\[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = M_{\text{H}_2\text{SO}_4} \times V_{\text{H}_2\text{SO}_4} \]
[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 0,05 × 0,04 = 0,002 \text{ móil} \]
Céim 2: Faigh amach an méid KOH atá ag teastáil in aghaidh an chéime
Sa chéad titriú (ag scaoileadh H⁺ amháin):
[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = n_{\text{KOH}}]
[M_{KOH}} × V_{KOH}} = 0,002 móil]
[ V_{KOH}_{\text{first}} = \frac{0,002 \text{ mol}}{0,1 \text{ M}} = 0,02 \text{ L} = 20 \text{ mL} \]
Sa dara titration (ag baint dhá H⁺) tá dhá oiread na móil roimhe seo ag teastáil:
[ n_{\text{KOH}}_{\text{soicind}} = 2 × 0,002 \text{ móil} = 0.004 \text{ móil} \]
[V_{KOH}_{soicind} = \frac{0.004 \mól}}{0,1 \mól{M}} = 0,04 \mól{L} = 40 \mL}]
Mar sin, is é 20 mL an toirt KOH atá ag teastáil don chéad phointe coibhéise, agus is é 40 mL an toirt don dara pointe coibhéise.
Conclúid
Trí na samplaí éagsúla de thiútráil aigéad-bonn thuas, d'fhoghlaimíomar conas an méid tuaslagáin atá riachtanach chun an pointe coibhéise a bhaint amach i gcineálacha éagsúla títrithe a chinneadh. Tá sé tábhachtach aird a thabhairt i gcónaí ar stoicheiméadracht imoibrithe agus an fhoirmle bhunúsach títrithe a úsáid i gceart chun torthaí cruinne a fháil. Cabhróidh cleachtadh leanúnach le cineálacha éagsúla fadhbanna le do thuiscint ar thiútrálacha aigéad-bonn sa cheimic anailíseach a neartú.
