ການຄິດໄລ່ການໄທເທຣດ: ຈາກປະລິມານໃນບິວເຣັດເຖິງຈຳນວນສານທີ່ວິເຄາະ

ຕົວເລກສາມຢ່າງທີ່ທຸກການຄິດໄລ່ການໄທເທຣດຕ້ອງການ

ໃນການໄທເທຣດ, ສາລະລາຍທີ່ຮູ້ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ (ສານໄທເທຣນ) ຖືກເຕີມຈາກບິວເຣັດລົງໃນສານທີ່ກຳລັງວັດ (ສານທີ່ວິເຄາະ) ຈົນກວ່າປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງພວກມັນສົມບູນ. ທຸກການຄິດໄລ່ໃຊ້ຂໍ້ມູນສາມຢ່າງ: ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານໄທເທຣນ, ປະລິມານສານໄທເທຣນທີ່ໃຊ້ໄປ, ແລະ ອັດຕາສ່ວນໂມນຈາກສົມຜົນທີ່ດຸນແລ້ວ.

ເສັ້ນທາງແມ່ນຄືກັນສະເໝີ. ປ່ຽນປະລິມານສານໄທເທຣນເປັນລິດ ແລະ ຄູນດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງມັນເພື່ອໄດ້ໂມນຂອງສານໄທເທຣນ, n = c × V. ໃຊ້ອັດຕາສ່ວນໂມນເພື່ອປ່ຽນເປັນໂມນຂອງສານທີ່ວິເຄາະ. ແລ້ວປ່ຽນເປັນສິ່ງທີ່ຄຳຖາມຖາມຫາ: ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ, ມວນ, ຫຼື ເປີເຊັນຂອງຕົວຢ່າງ.

ຈຸດສະໝູນແມ່ນຈຸດທີ່ສານໄທເທຣນທີ່ເຕີມເຂົ້າໄປກົງກັບສານທີ່ວິເຄາະພໍດີຕາມອັດຕາສ່ວນສະໂຕອິກິໂອເມທຣີ. ຈຸດຍຸຕິແມ່ນສິ່ງທີ່ທ່ານສັງເກດເຫັນແທ້, ເຊັ່ນ ອິນດິເຄເຕີປ່ຽນສີ. ວິທີທີ່ດີເຮັດໃຫ້ທັງສອງເກືອບກົງກັນ, ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງນ້ອຍໆລະຫວ່າງມັນເອີ້ນວ່າຄວາມຄາດເຄື່ອນຂອງການໄທເທຣດ.

ການເຮັດໃຫ້ໂຊດຽມໄຮດຣອກໄຊດ໌ເປັນມາດຕະຖານດ້ວຍໂພແທສຊຽມໄຮໂດຣເຈນທາເລດ

ທ່ານບໍ່ສາມາດກຽມສາລະລາຍໂຊດຽມໄຮດຣອກໄຊດ໌ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນແນ່ນອນໂດຍການຊັ່ງຂອງແຂງໄດ້. ເມັດ NaOH ດູດນ້ຳ ແລະ ຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ຈາກອາກາດ, ສະນັ້ນມວນຂອງມັນບໍ່ແມ່ນ NaOH ທັງໝົດ. ແທນທີ່ຈະເປັນແນວນັ້ນ, ສາລະລາຍທີ່ກຽມແບບປະມານຖືກເຮັດໃຫ້ເປັນມາດຕະຖານ: ຄືຖືກໄທເທຣດກັບສານມາດຕະຖານປະຖົມພູມ, ເຊິ່ງເປັນສານທີ່ບໍລິສຸດ ແລະ ສະຖຽນພໍທີ່ຈະຊັ່ງໄດ້ໂດຍກົງ.

ໂພແທສຊຽມໄຮໂດຣເຈນທາເລດ, KHC₈H₄O₄ (ມັກເອີ້ນວ່າ KHP), ເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມ. ມັນເປັນຂອງແຂງທີ່ສະຖຽນ, ບໍ່ດູດຄວາມຊື້ນ ແລະ ມີໄຮໂດຣເຈນທີ່ເປັນກົດໜຶ່ງອະຕອມ, ແລະ NIST ຮັບຮອງເກຣດໜຶ່ງຂອງມັນເປັນສານມາດຕະຖານປະຖົມພູມສຳລັບການວັດກົດ (SRM 84L). ມວນໂມລາທີ່ໃຫຍ່ຂອງມັນຍັງໝາຍຄວາມວ່າຕົວຢ່າງປົກກະຕິມີນ້ຳໜັກປະມານເຄິ່ງກຣາມ, ສະນັ້ນຄວາມຄາດເຄື່ອນສຳພັດຂອງການຊັ່ງຈຶ່ງນ້ອຍ.

ຕົວຢ່າງທີ່ແກ້ແລ້ວ 1. ຕົວຢ່າງ KHP 0.5106 g ຕ້ອງໃຊ້ສາລະລາຍ NaOH 24.68 mL ເພື່ອເຖິງຈຸດຍຸຕິຂອງຟີນອລຟທາລີນ. ປະຕິກິລິຍາເປັນ 1:1: KHC₈H₄O₄(aq) + NaOH(aq) → KNaC₈H₄O₄(aq) + H₂O(l). ໂດຍໃຊ້ນ້ຳໜັກອະຕອມມາດຕະຖານຂອງ IUPAC (K 39.098, C 12.011, H 1.008, O 15.999), M(KHP) = 204.22 g/mol. n(KHP) = 0.5106 g ÷ 204.22 g/mol = 2.500 × 10⁻³ mol, ເຊິ່ງເທົ່າກັບ n(NaOH). c(NaOH) = 2.500 × 10⁻³ mol ÷ 0.02468 L = 0.1013 mol/L, ລາຍງານເປັນເລກສຳຄັນສີ່ຕົວ ເພາະມວນ ແລະ ປະລິມານຕ່າງກໍມີສີ່ຕົວ.

ກົດໄດໂປຣຕິກປ່ຽນອັດຕາສ່ວນໂມນ

ກົດຊັນຟູຣິກໃຫ້ໂປຣຕອນສອງໂຕຕໍ່ໂມເລກຸນແກ່ໄຮດຣອກໄຊດ໌: H₂SO₄(aq) + 2 NaOH(aq) → Na₂SO₄(aq) + 2 H₂O(l). ສະນັ້ນກົດແຕ່ລະໂມນໃຊ້ເບດສອງໂມນ, ແລະ ອັດຕາສ່ວນໂມນຕ້ອງມາຈາກສົມຜົນນີ້, ບໍ່ແມ່ນມາຈາກຄວາມເຄີຍຊິນທີ່ຖືວ່າການໄທເທຣດເປັນ 1:1.

ຕົວຢ່າງທີ່ແກ້ແລ້ວ 2. ຕົວຢ່າງກົດຊັນຟູຣິກ 25.00 mL ຖືກໄທເທຣດດ້ວຍ NaOH 0.1013 mol/L ຈາກຕົວຢ່າງທີ 1, ແລະ ຈຸດຍຸຕິມາຮອດທີ່ 18.45 mL. n(NaOH) = 0.1013 mol/L × 0.01845 L = 1.869 × 10⁻³ mol. n(H₂SO₄) = 1.869 × 10⁻³ mol ÷ 2 = 9.345 × 10⁻⁴ mol. c(H₂SO₄) = 9.345 × 10⁻⁴ mol ÷ 0.02500 L = 0.03738 mol/L. ການໃຊ້ອັດຕາສ່ວນ 1:1 ຢ່າງຜິດພາດຈະໃຫ້ 0.07476 mol/L, ເຊິ່ງເປັນສອງເທົ່າຂອງຄ່າຈິງພໍດີ.

ກົດໂພລີໂປຣຕິກທີ່ອ່ອນກວ່າຕ້ອງລະວັງຫຼາຍຂຶ້ນ. ກັບກົດຟອສຟໍຣິກ, ໂປຣຕອນຫຼຸດອອກເປັນຂັ້ນຕອນທີ່ແຍກກັນຊັດເຈນ, ສະນັ້ນອັດຕາສ່ວນຂຶ້ນກັບວ່າອິນດິເຄເຕີຂອງທ່ານກວດພົບຈຸດສະໝູນໃດ. ໃຫ້ລະບຸຈຸດຍຸຕິນັ້ນກ່ອນທີ່ທ່ານຈະເລືອກອັດຕາສ່ວນໂມນ.

ການໄທເທຣດຣີດອກ: ເປີແມງການເນດ ແລະ ເຫຼັກ(II)

ການໄທເທຣດບໍ່ໄດ້ຈຳກັດຢູ່ແຕ່ກົດ ແລະ ເບດ. ໃນສາລະລາຍກົດ, ເປີແມງການເນດອົກຊິໄດສ໌ເຫຼັກ(II): MnO₄⁻(aq) + 5 Fe²⁺(aq) + 8 H⁺(aq) → Mn²⁺(aq) + 5 Fe³⁺(aq) + 4 H₂O(l). ແມງການີສປ່ຽນຈາກ +7 ເປັນ +2, ຮັບເອເລັກຕຣອນຫ້າໂຕ, ໃນຂະນະທີ່ເຫຼັກແຕ່ລະອະຕອມເສຍໜຶ່ງໂຕ, ສະນັ້ນໄອອອນເປີແມງການເນດໜຶ່ງໂຕເກີດປະຕິກິລິຍາກັບໄອອອນເຫຼັກ(II) ຫ້າໂຕ.

ເປີແມງການເນດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນອິນດິເຄເຕີຂອງມັນເອງ. ໄອອອນ MnO₄⁻ ມີສີມ່ວງເຂັ້ມ ແລະ Mn²⁺ ເກືອບບໍ່ມີສີ, ສະນັ້ນຢົດທຳອິດທີ່ເກີນມາເຮັດໃຫ້ຂວດກາຍເປັນສີບົວອ່ອນທີ່ຄົງຢູ່. ໂພແທສຊຽມເປີແມງການເນດບໍ່ແມ່ນສານມາດຕະຖານປະຖົມພູມ, ແລະ ສາລະລາຍຂອງມັນສະຫຼາຍຕົວຊ້າໆ, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງຖືກເຮັດໃຫ້ເປັນມາດຕະຖານກ່ອນໃຊ້, ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນກັບໂຊດຽມອອກຊາເລດ.

ຕົວຢ່າງທີ່ແກ້ແລ້ວ 3. ຕົວຢ່າງແຮ່ເຫຼັກ 1.2084 g ຖືກລະລາຍ ແລະ ເຫຼັກທັງໝົດຂອງມັນຖືກຣີດິວສ໌ເປັນ Fe²⁺. ການໄທເທຣດຕ້ອງໃຊ້ KMnO₄ 0.02150 mol/L 26.34 mL. n(MnO₄⁻) = 0.02150 mol/L × 0.02634 L = 5.663 × 10⁻⁴ mol. n(Fe²⁺) = 5 × 5.663 × 10⁻⁴ mol = 2.832 × 10⁻³ mol. ໂດຍໃຊ້ Fe 55.845 g/mol, ມວນເຫຼັກແມ່ນ 0.1581 g, ແລະ ແຮ່ມີເຫຼັກ 0.1581 g ÷ 1.2084 g × 100 = 13.09 ເປີເຊັນໂດຍມວນ.

ການໄທເທຣດຍ້ອນກັບສຳລັບຂອງແຂງທີ່ເກີດປະຕິກິລິຍາຊ້າ

ຕົວຢ່າງບາງຢ່າງບໍ່ລະລາຍ ຫຼື ເກີດປະຕິກິລິຍາໄວພໍສຳລັບການໄທເທຣດໂດຍກົງ. ແຄວຊຽມຄາບອເນດໃນເມັດຢາລົດກົດເປັນຕົວຢ່າງ: ມັນເກີດປະຕິກິລິຍາກັບກົດ, ແຕ່ມັນເປັນຂອງແຂງ ແລະ ປະຕິກິລິຍາປ່ອຍຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ອອກມາ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເຫັນຈຸດຍຸຕິທີ່ຊັດເຈນໄດ້ຍາກ. ໃນການໄທເທຣດຍ້ອນກັບ ທ່ານເຕີມສານເຄມີໜຶ່ງໃນປະລິມານເກີນທີ່ວັດໄວ້, ປ່ອຍໃຫ້ປະຕິກິລິຍາສິ້ນສຸດ, ແລ້ວໄທເທຣດສ່ວນທີ່ເຫຼືອ.

ຕົວຢ່າງທີ່ແກ້ແລ້ວ 4. ເມັດຢາລົດກົດທີ່ບົດແລ້ວ 0.5000 g ຖືກປະຕິບັດດ້ວຍ HCl 0.2000 mol/L 50.00 mL, ເຊິ່ງຫຼາຍເກີນພໍທີ່ຈະເກີດປະຕິກິລິຍາກັບ CaCO₃ ທັງໝົດຂອງມັນ: CaCO₃(s) + 2 HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g). ຫຼັງຈາກຕົ້ມສາລະລາຍເພື່ອໄລ່ CO₂ ອອກ, ກົດທີ່ເຫຼືອຕ້ອງໃຊ້ NaOH 0.1000 mol/L 21.38 mL. HCl ທີ່ເຕີມ: 0.2000 × 0.05000 = 1.000 × 10⁻² mol. HCl ທີ່ເຫຼືອ, ເທົ່າກັບ NaOH ທີ່ໃຊ້: 0.1000 × 0.02138 = 2.138 × 10⁻³ mol. HCl ທີ່ເມັດຢາໃຊ້ໄປ: 1.000 × 10⁻² − 2.138 × 10⁻³ = 7.862 × 10⁻³ mol.

ຄາບອເນດເກີດປະຕິກິລິຍາກັບກົດໃນອັດຕາສ່ວນ 1:2, ສະນັ້ນ n(CaCO₃) = 7.862 × 10⁻³ ÷ 2 = 3.931 × 10⁻³ mol. ດ້ວຍ M(CaCO₃) = 100.09 g/mol, ມວນແມ່ນ 0.3935 g (0.39345 g ກ່ອນປັດ), ເຊິ່ງເປັນ 78.69 ເປີເຊັນຂອງຕົວຢ່າງ 0.5000 g. ການລົບແມ່ນຂັ້ນຕອນທີ່ຖືກຂ້າມເລື້ອຍທີ່ສຸດ. ຖ້າບໍ່ມີມັນ, ທ່ານຈະຄິດໄລ່ກົດທີ່ເຫຼືອໃນຂວດ, ບໍ່ແມ່ນກົດທີ່ເມັດຢາໃຊ້ໄປ.

ການເລືອກອິນດິເຄເຕີ ແລະ ເຕັກນິກການໃຊ້ບິວເຣັດ

ອິນດິເຄເຕີປ່ຽນສີໃນຊ່ວງປະມານ pKa ± 1 ຂອງມັນ, ສະນັ້ນໃຫ້ເລືອກອັນທີ່ຊ່ວງຂອງມັນຕົກຢູ່ໃນສ່ວນທີ່ຊັນຂອງເສັ້ນໂຄ້ງການໄທເທຣດ. ສຳລັບກົດແຮງກັບເບດແຮງທີ່ປະມານ 0.1 mol/L, ຈຸດສະໝູນຢູ່ທີ່ pH 7.00 ແລະ pH ກະໂດດຂ້າມຫຼາຍໜ່ວຍພາຍໃນໜຶ່ງ ຫຼື ສອງຢົດ, ສະນັ້ນອິນດິເຄເຕີທົ່ວໄປຫຼາຍຊະນິດໃຫ້ຈຸດຍຸຕິທີ່ຊັດເຈນ, ລວມທັງຟີນອລຟທາລີນ. ສຳລັບກົດອ່ອນກັບເບດແຮງ, ຈຸດສະໝູນເປັນເບດ: OpenStax ຄິດໄລ່ໄດ້ pH 8.72 ສຳລັບກົດອາຊີຕິກ 0.100 mol/L ທີ່ໄທເທຣດດ້ວຍ NaOH 0.100 mol/L. ຟີນອລຟທາລີນ, ເຊິ່ງປ່ຽນເປັນສີບົວເມື່ອສູງກວ່າປະມານ pH 8.3, ເໝາະກັບກໍລະນີນັ້ນ. ເມທິລອໍເຣນ (Ka = 4.0 × 10⁻⁴ ໃນ OpenStax, ສະນັ້ນ pKa ≈ 3.4) ຈະປ່ຽນສີໄວເກີນໄປຫຼາຍ.

ບິວເຣັດ 50 mL ອ່ານໄດ້ລະອຽດເຖິງ 0.01 mL, ແລະ ປະລິມານທີ່ປ່ອຍອອກແຕ່ລະຄັ້ງແມ່ນຜົນຕ່າງຂອງສອງຄ່າທີ່ອ່ານ. ຄວາມບໍ່ແນ່ນອນປະມານ ±0.02 mL ເທົ່າກັບ 0.08 ເປີເຊັນຂອງການປ່ອຍ 25 mL ແຕ່ເປັນ 0.4 ເປີເຊັນຂອງການປ່ອຍ 5 mL. ນັ້ນຄືເຫດຜົນທີ່ວິທີການຖືກອອກແບບໃຫ້ປະລິມານສານໄທເທຣນຕົກຢູ່ກາງຊ່ວງຂອງບິວເຣັດ.

• ລ້າງບິວເຣັດດ້ວຍສານໄທເທຣນສອງສາມມິນລີລິດກ່ອນເຕີມ, ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ນ້ຳທີ່ຄ້າງຢູ່ເຈືອຈາງມັນ.
• ກຳຈັດຟອງອາກາດອອກຈາກປາຍບິວເຣັດກ່ອນອ່ານຄ່າທຳອິດ.
• ອ່ານກົ້ນຂອງເມນິສຄັສໃນລະດັບສາຍຕາ, ແລະ ບັນທຶກທັງສອງຄ່າທີ່ອ່ານ, ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຜົນຕ່າງ.
• ເຮັດການໄທເທຣດແບບຫຍາບກ່ອນ, ແລ້ວເຮັດຊ້ຳຈົນກວ່າການໄທເທຣດຢ່າງລະມັດລະວັງສອງຄັ້ງຈະໃຫ້ຜົນໃກ້ຄຽງກັນ.

ຂໍ້ຜິດພາດໃນການຄິດໄລ່ການໄທເທຣດ ແລະ ວິທີກວດ

ຄຳຕອບທີ່ຜິດສ່ວນໃຫຍ່ມາຈາກອັດຕາສ່ວນໂມນ ຫຼື ຫົວໜ່ວຍ, ບໍ່ແມ່ນຈາກເຄມີ. ກ່ອນຄິດໄລ່, ໃຫ້ຂຽນສົມຜົນທີ່ດຸນແລ້ວ ແລະ ຂີດວົງສຳປະສິດຂອງສານໄທເທຣນ ແລະ ສານທີ່ວິເຄາະ.

• ໃຊ້ C₁V₁ = C₂V₂ ສຳລັບການໄທເທຣດ. ທາງລັດນັ້ນໃຊ້ສຳລັບການເຈືອຈາງ ແລະ ສົມມຸດອັດຕາສ່ວນ 1:1, ເຊິ່ງໃຊ້ບໍ່ໄດ້ກັບ H₂SO₄, Ba(OH)₂ ແລະ MnO₄⁻/Fe²⁺.
• ປະປະລິມານໄວ້ເປັນມິນລີລິດ ໃນຂະນະທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນເປັນ mol/L. ໃຫ້ປ່ຽນເປັນລິດ, ຫຼື ໃຊ້ມິນລີໂມນໃຫ້ສອດຄ່ອງກັນຕະຫຼອດ.
• ລືມການລົບໃນການໄທເທຣດຍ້ອນກັບ.
• ໃຊ້ມວນສູດຂອງສະປີຊີສ໌ທີ່ຜິດ, ເຊັ່ນ NaOH ແທນ KHP ໃນການເຮັດໃຫ້ເປັນມາດຕະຖານ.
• ລາຍງານເລກສຳຄັນຫຼາຍກວ່າທີ່ບິວເຣັດ ແລະ ເຄື່ອງຊັ່ງຮອງຮັບ. ສີ່ຕົວເປັນເລື່ອງປົກກະຕິສຳລັບງານວັດປະລິມານຢ່າງລະມັດລະວັງ.
• ສົມມຸດວ່າສາລະລາຍເປັນກາງທີ່ທຸກຈຸດສະໝູນ. ນັ້ນເປັນຈິງສະເພາະກົດແຮງກັບເບດແຮງເທົ່ານັ້ນ.