معرفی تیتراسیون
تیتراسیون اسید سولفوریک و سود مایع (سود سوز آور) یکی از رایج ترین انواع تیتراسیون اسید و باز است. تیتراسیون در علم شیمی تجزیه ، روشی برای غلظت سنجی یک آنالیت مجهول می باشد. در این فرایند با افزودن یک معرف شیمیایی که تیترانت نامیده می شود ، تغییراتی شیمیایی در ماده مجهول که آن را آنالیت می نامیم ایجاد می گردد. تیتراسیون سبب تغییر حجم ، تغییر رنگ و یا ایجاد مشخصات الکتریکی می گردد که به تعیین غلظت و شناخت آنالیت می انجامد.
تیتراسیون اسید و باز چیست
تیتراسیون اسید – باز به معنی خنثی سازی دو ماده در اثر مخلوط کردن گفته می شود. عملکرد آن به صورت تغییر در پی اچ و در نتیجه ایجاد تغییر در رنگ محلول است. تغییراتی که اسید و باز در محلول مجهول ایجاد می نمایند ، مشخص کننده نقطه هم ارزی و نقطه پایانی می باشد. سنجش به روش های مختلف نظیر دید چشمی ، استکیومتری ، پی اچ سنج و هدایت سنج انجام می پذیرد. تتراسیون اسید با باز موارد مصرف مختلفی در تعیین ارزش اسیدی ، صابون سازی ، استر ، آمینه و عدد هیدروکسیل دارد. تیتراسیون اسید سولفوریک و سود مایع (سود سوز آور) یکی از معمول ترین انواع تیتراسیون در علم شیمی و در نتیجه پر سوال ترین در امتحانات و کنکور است به همین دلیل به بررسی آن می پردازیم.
تیتراسیون اسید سولفوریک و سود مایع
در واکنش اسید و باز باید برای شناسایی اسید های قوی مانند اسید سولفوریک ، اسید هیدروکلریک و … باید از یک باز قوی مانند سود مایع (سود سوز آور) با فرمول شیمیایی هیدروکسید سدیم استفاده شود. ساختار مولکولی سود مایع به صورت NaOH و فرمولاسیون اسید سولفوریک هم H2SO4 است. معادله واکنش تیتراسیون اسید سولفوریک و سود مایع (سود سوز آور) به ترتیب زیر می باشد:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H20
واکنش اسید و باز به دلیل اینکه این دو ماده یکدیگر را خنثی می نمایند ، همیشه منجر به تولید نمک به همراه آب می شود. در این واکنش نیز در اثر خنثی شدن اسید سولفوریک توسط سود مایع ، نمک سولفات سدیم به دست می آید. همچنین در این تیتراسیون باید از یک معرف رنگی هم استفاده شود. فنول فتامین یک معرف شیمیایی رایج است که در محلول قلیایی به رنگ ارغوانی و در محیط اسیدی بی رنگ است. انجام آزمایش تا زمان رسیدن به نقطه پایانی ادامه پیدا می کند.
مواد و وسایل لازم
- اسید سولفوریک رقیق ۵۰ میلی لیتر
- سود مایع (سود سوزاور) ۱۰۰ میلی لیتر
- آب مقطر ۱۰ میلی لیتر
- فنول فتامین به مقدار اندک
- بورت و گیره‌ی آن
- بشر
- ارلن
- پیپت حبابدار ۱۰ میلی لیتری
مراحل انجام تیتراسیون اسید و باز
۵۰ میلی لیتر اسید سولفوریک رقیق را داخل بورت بریزید.
در داخل ارلن نیز ۱۰ میلی لیتر آب مقطر به همراه دو قطره فنول فتامین بریزید.
حال باید ۸۰ میلی لیتر سود مایع در داخل بشر و ۱۰ میلی لیتر هم داخل استوانه بورت ریخته شود.
در این مرحله بشر را زیر بورت قرار دهید و شیر را کمی باز بگذارید تا هوا از آن تخلیه شود.
پیش از تیتر کردن اسید سولفوریک توسط سود مایع ، حجم اولیه اسید را درج نمایید تا در نقطه پایانی مشخص شود چه مقدار سود مایع استفاده شده است.
هر چه به نقطه پایانی نزدیک تر می شوید ، سرعت انجام آزمایش را آرام تر نمایید.
در نهایت اعداد به دست آمده را بررسی نموده و محاسبات را انجام دهید.
توجه داشته باشید به دلیل استفاده از مواد شیمیایی خطرناکی نظیر اسید سولفوریک و سود سوز آور مایع که می توانند سوختگی های شیمیایی ایجاد کرده و خطرات جدی برای پوست ، چشم و ریه انسان دارند ، حتما اصول ایمنی را رعایت نموده ، از محافظتی استفاده نموده و فرایند را زیر هود انجام دهید.