Eisimpleir de Cheistean Deasbaid Titration Aigéad-Bunait
’S e titration searbhag-bonn aon de na dòighean mion-sgrùdaidh cainneachdail as cumanta ann an ceimigeachd. Tha an dòigh seo a’ toirt a-steach an ath-bhualadh eadar searbhag agus bonn gus dùmhlachd fuasglaidh a dhearbhadh. San artaigil seo, bruidhnidh sinn air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan titration searbhag-bonn agus na fuasglaidhean aca, leis an amas do chuideachadh le bhith a’ tuigsinn nam bun-bheachdan agus mar a nì thu iad.
Bun-bheachdan Tìtridh Aigéad-Bunait
Tha titrations searbhag-bonn a’ toirt a-steach ath-bhualadh neodrachaidh eadar ianan haidridean (H⁺) bho searbhag agus ianan haidreocsaid (OH⁻) bho bhunait gus uisge (H₂O) a chruthachadh. Is e a’ phuing co-ionannachd am puing aig a bheil an àireamh de mhòlan searbhag co-ionann ris an àireamh de mhòlan de bhunait a chaidh a chur ris. Aig an ìre seo, tha an ath-bhualadh eadar an searbhag agus am bonn air tachairt gu tur.
Foirmle Choitcheann
Is e am foirmle bhunasach a thathar a’ cleachdadh ann an titration searbhag-bonn:
[ n_{a} M_{a} V_{a} = n_{b} M_{b} V_{b}]
Càite:
– ’S e \(n_{a} \) luach an aigéid,
– ’S e \(M_{a} \) molarachd an aigéid,
– ’S e \(V_{a} \) meud na h-aigéid,
– ’S e \(n_{b} \) am valens bunaiteach,
– Is e \( M_{b} \) molarachd a’ bhunait,
– Is e \( V_{b} \) meud a’ bhunait.
Pàipear Litmus agus Comharran
Ann an cleachdadh titration, bidh comharran searbhag-bonn leithid phenolphthalein no methyl orange gu tric air an cleachdadh gus a’ phuing co-ionannachd a dhearbhadh. Bidh na comharran seo ag atharrachadh dath aig pH sònraichte, a’ nochdadh gu bheil a’ phuing co-ionannachd air a ruighinn.
Ceistean Eisimpleir agus Deasbad
Eisimpleir Ceist 1: Tìtreachadh searbhag làidir agus bonn làidir
Ceist:
Tha fios gu bheil 25 mL de fhuasgladh HCl 0,1 M air a thìtreachadh le fuasgladh NaOH 0,1 M. Dè an tomhas-lìonaidh de NaOH a tha a dhìth gus a’ phuing co-ionannachd a ruighinn?
Deasbad:
Seo an ath-bhualadh eadar HCl agus NaOH:
\[ HCl + NaOH \ saighead dheas NaCl + H_2O \]
Ceum 1: Obraich a-mach na mòlan de H⁺ bho HCl
[ n_{\text{HCl}} = M_{\text{HCl}} × V_{\text{HCl}}]
[ n_{\text{HCl}} = 0,1 × 0,025 = 0,0025 \text{ mol} \]
Ceum 2: Obraich a-mach meud na NaOH a tha a dhìth
Leis gu bheil co-mheas 1:1 aig HCl agus NaOH san ath-bhualadh (n = 1):
[ n_{HCl} = n_{NaOH}]
[M_{\text{NaOH}} × 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 e 25 mL an tomhas-lìonaidh NaOH a tha a dhìth.
Eisimpleir Ceist 2: Tìtreachadh searbhag lag agus bonn làidir
Ceist:
Chaidh 50 mL de fhuasgladh 0,1 M searbhag aiseatach (CH₃COOH) a thìtreachadh le fuasgladh 0,1 M NaOH. Dè an tomhas-lìonaidh de NaOH a tha a dhìth gus a’ phuing co-ionannachd a ruighinn?
Deasbad:
Is e seo an ath-bhualadh eadar searbhag aiseatach agus NaOH:
\[ CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O \]
Ceum 1: Obraich a-mach na mòlan de H⁺ bho CH₃COOH
[ n_{CH}_3\text{COOH}} = M_{CH}_3\text{COOH}} uair V_{CH}_3\text{COOH}}]
[ n_{CH}_3 \text{COOH}} = 0,1 × 0,05 = 0,005 \text{ mol} \]
Ceum 2: Obraich a-mach meud na NaOH a tha a dhìth
Leis gu bheil an co-mheas molach eadar CH₃COOH agus NaOH 1:1:
[ n_{CH}_3 \text{COOH}} = n_{\text{NaOH}}]
[M_{\text{NaOH}} × 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 e 50 mL an tomhas-lìonaidh NaOH a tha a dhìth.
Eisimpleir Ceist 3: Tìtreachadh Poileapròtach de Dh’Aigéidean is Bhunaidean Làidir
Ceist:
Tha fios gu bheil 40 mL de fhuasgladh 0,05 M H₂SO₄ air a thìtreachadh le fuasgladh 0,1 M KOH. Dè an tomhas-lìonaidh de KOH a tha a dhìth gus a’ chiad agus an dàrna puing co-ionannachd a ruighinn?
Deasbad:
'S e searbhag dà-phròtach a th' ann an H₂SO₄ a dh'fhaodas dà ian H⁺ a leigeil ma sgaoil. Tha dà ìre anns an ath-bhualadh le KOH:
\[ H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O \]
Ceum 1: Obraich a-mach na mòlan de H⁺ bho H₂SO₄
[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = M_{\text{H}_2\text{SO}_4} uair V_{\text{H}_2\text{SO}_4}]
[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 0,05 × 0,04 = 0,002 \text{ mol} \]
Ceum 2: Obraich a-mach meud KOH a tha a dhìth gach ìre
Anns a’ chiad titration (a’ leigeil ma sgaoil aon H⁺):
[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = n_{\text{KOH}}]
[M_{KOH}} × V_{KOH}} = 0,002 mol]
[ V_{KOH}_{first} = \frac{0,002 \mol}}{0,1 \M} = 0,02 \L} = 20 \ml]
Anns an dàrna titration (a’ toirt air falbh dà H⁺) tha feum air dà uiread nan molan roimhe:
[ n_{KOH}_{diog} = 2 × 0,002 mol = 0.004 mol]
[ V_{KOH}_{diog} = \frac{0.004 \mol}}{0,1 \M} = 0,04 \L} = 40 \ml]
Mar sin, is e 20 mL an tomhas-lìonaidh KOH a tha a dhìth airson a’ chiad phuing co-ionannachd, agus 40 mL airson an dàrna puing co-ionannachd.
Co-dhùnadh
Tro na grunn eisimpleirean de thitration searbhag-bonn gu h-àrd, tha sinn air ionnsachadh mar a dh’aithnicheas sinn meud an fhuasglaidh a dh’fheumar gus a’ phuing co-ionannachd a ruighinn ann an diofar sheòrsaichean titrations. Tha e cudromach aire a thoirt do stoichiometry ath-bhualadh an-còmhnaidh agus am foirmle titration bunaiteach a chleachdadh gu ceart gus toraidhean ceart fhaighinn. Cuidichidh cleachdadh leantainneach le diofar sheòrsaichean dhuilgheadasan le bhith a’ neartachadh do thuigse air titrations searbhag-bonn ann an ceimigeachd anailisichte.
