Tabla de Contenidos
Berikut ini adalah masalah umum dalam analisis titrasi asam-basa dari sampel nyata. Penyelesaian masalah yang terperinci disajikan dengan penjelasan mendalam tentang langkah-langkah paling penting yang terlibat dan yang dapat dengan mudah diekstrapolasi untuk penyelesaian masalah titrasi asam-basa lainnya, serta jenis titrasi lainnya seperti presipitometri atau titrasi. .redoks.
Ada beberapa cara yang berbeda untuk memecahkan jenis masalah ini, tetapi kami akan menekankan penggunaan normalitas dan jumlah titling dan titling ekuivalen pada titik akhir titrasi. Hal ini memungkinkan masalah tersebut diselesaikan dengan mengikuti prosedur yang persis sama, tetapi mengubah jumlah ekuivalen per mol titran dan titran tergantung pada jenis reaksi yang terlibat dalam titrasi.
Masalah yang dimaksud terdiri dari dua titrasi asam-basa: satu untuk melakukan standarisasi agen titrasi menggunakan standar primer, dan yang kedua untuk melakukan analisis sampel nyata, sehingga merupakan pendekatan yang sangat baik untuk jenisnya. masalah yang harus diselesaikan di laboratorium analisis nyata. Untuk penyederhanaan, baik kesalahan eksperimental maupun analisis statistik hasil tidak akan dipertimbangkan.
Masalah: Analisis pembersih toilet dengan titrasi asam basa
Penyataan:
Diinginkan untuk menganalisis sampel penghilang skala komersial yang sering digunakan untuk membersihkan toilet. Prinsip aktif produk ini adalah asam klorida (HCl) pada 6,75% m/V, dan dianalisis melalui titrasi asam-basa dengan kalium hidroksida.
Larutan kalium hidroksida distandarisasi dengan menitrasi sampel yang mengandung 0,4956 g asam kalium ftalat, KHC 8 H 4 O 4 atau KHP (MM=204,221 g/mol). Selama titrasi, 25,15 mL KOH dikonsumsi untuk mencapai titik akhir.
Untuk menganalisis sampel, pertama-tama diambil 10,00 mL pembersih dan diencerkan menjadi 250 mL dengan air suling. Kemudian, 25,00 mL alikuot dari larutan ini diambil dan dititrasi dengan larutan kalium hidroksida yang telah dibakukan sebelumnya menggunakan fenolftalein sebagai indikator. Titik akhir tercapai setelah penambahan 17,50 mL titran. Berapa konsentrasi sebenarnya HCl dalam pembersih toilet?
Larutan:
Seperti dapat dilihat, tujuan utama dari masalah ini adalah untuk menentukan konsentrasi HCl yang sebenarnya dalam pembersih toilet, yang seharusnya sekitar 6,75% m/V. Karena sampel terlalu pekat untuk dianalisis secara langsung, sampel diencerkan sebelum dititrasi. Ini berarti bahwa titrasi sampel tidak akan memberi kita konsentrasi yang kita cari secara langsung, tetapi pertama-tama kita harus menemukan konsentrasi pengenceran dan kemudian dengan konsentrasi ini kita akan menghitung konsentrasi awal pembersih yang sebenarnya.
Untuk dapat menghitung konsentrasi larutan yang diencerkan melalui titrasi, maka wajib diketahui konsentrasi titran, dalam hal ini kalium hidroksida. Namun, konsentrasi ini tidak diberikan oleh latihan secara langsung, melainkan memberi kita informasi dari titrasi lain yang dilakukan dengan zat titrasi yang sama, tetapi pada sampel potasium hidrogen ftalat atau KHP yang diketahui.
Setelah analisis ini, jelas bahwa untuk menyelesaikan masalah, pertama-tama kita harus menghitung konsentrasi kalium hidroksida menggunakan data dari titrasi pertama (standarisasi), kemudian ini harus digunakan untuk menentukan konsentrasi sampel yang diencerkan. dan, akhirnya, konsentrasi larutan pekat asli, yaitu sampel, ditentukan.
Data:
- Titrasi 1 (standarisasi KOH)
| Titran: KOH (W KOH = 1 eq/mol) | Titrasi = KHP (W KHP = 1 eq/mol) |
| KOH = 25,15 mL | m KHP = 0,4956 g |
| NKOH = ? | MM KHP = 204,221 g/mol |
Jumlah ekuivalen per mol (W) KOH adalah 1 karena merupakan basa yang hanya memiliki ion hidroksida, sedangkan asam kalium ftalat adalah garam amfoter yang dalam hal ini bertindak sebagai asam (karena bereaksi dengan basa). monoprotik (karena hanya memiliki satu proton), sehingga juga memiliki 1 ekuivalen per mol.
Reaksi titrasinya adalah:
- derajat 2 (analisis sampel)
| Titran: KOH (W KOH = 1 eq/mol) | Titrasi = HCl (W HCl = 1 eq/mol) |
| KOH = 17,50 mL | V alikuot = 25,00 mL |
| NKOH = ? | N aliquot = ? |
Seperti ftalat, asam klorida juga merupakan asam monoprotik, sehingga jumlah ekuivalen per mol asam ini juga 1.
Dalam hal ini, reaksi titrasi adalah:
- Pengenceran
| V konsentrat = 10,00 mL | V diencerkan = 250,0 mL |
| N pekat = ? | N encer = ? |
perhitungan
Tujuan penggunaan normalitas daripada satuan konsentrasi lain saat menyelesaikan masalah titrasi adalah bahwa, pada titik akhir titrasi, yang dianggap sama dengan titik ekivalen, benar bahwa padanan titran adalah sama dengan setara derajat. Itu adalah:
dimana jumlah ekuivalen dapat diperoleh baik dari massa zat dan berat molekulnya, atau dari konsentrasi normalnya sebagai berikut:
di mana m adalah massa, W adalah jumlah ekuivalen per mol, MM adalah massa molar, N adalah konsentrasi normal, dan V sol adalah volume larutan.
Ketiga persamaan ini biasanya cukup untuk menyelesaikan masalah titrasi apa pun.
standarisasi larutan KOH
Ketiga persamaan di atas dapat digabungkan menjadi satu untuk menemukan konsentrasi normal larutan kalium hidroksida, yaitu titran. Pada titik akhir standardisasi, itu berlaku
Titrasi alikuot sampel yang diencerkan
Sekarang setelah kita memiliki konsentrasi titran, kita dapat menggunakannya untuk menentukan konsentrasi HCl dalam alikuot. Sekali lagi dengan menggabungkan hubungan ekuivalen pada titik akhir dengan rumus normalitas, kita dapat menulis:
Pengenceran
Kami telah menemukan konsentrasi alikuot yang dititrasi, yang sesuai dengan konsentrasi larutan encer sampel asli. Sekarang kita hanya perlu menggunakan persamaan pengenceran untuk menentukan konsentrasi larutan stok semula.
Ini adalah kesepakatan yang kami cari. Satu-satunya yang tersisa adalah mengubahnya menjadi persentase m/V untuk membandingkannya dengan nilai yang dilaporkan pada label. Untuk ini, kami menganggap bahwa larutan tersebut mengandung 1.689 ekuivalen HCl dalam 1 L = 1000 mL larutan. Ini, bersama dengan massa molar HCl dan jumlah ekuivalen per mol akan memungkinkan persentase m/V dihitung:
Konsentrasi HCl yang sebenarnya dalam scaler yang diuji adalah 6,158% m/V dan itu hanya sedikit berbeda dari kita Jika kita bandingkan nilai ini dengan nilai yang paling mungkin lengkap
Referensi
Ahumada Forigua, DA, Morales Erazo, LV, Abella Gamba, JP, & Gonzalez Cardenas, IA (2019). Teknik titrasi asam-basa: pertimbangan metrologi. Jurnal Kimia Kolombia , 48 (1), 26–34. Diambil dari https://www.redalyc.org/jatsRepo/3090/309058491010/309058491010.pdf
Kebijaksanaan (nd). Titrasi ASAM-BASE dan latihan titrasi REDOX. Diambil dari https://sapiencia-web.blogspot.com/p/itulacion.html
Skoog, DA, Barat, DM, Holler, J., & Crouch, SR (2021). Dasar-dasar Kimia Analitik (edisi ke-9). Boston, Massachusetts: Pembelajaran Cengage.
Laboratorium Kimia TP. (2015, 15 November). Titrasi Asam Basa . Diperoleh dari https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/acidos-y-bases/titulaciones-acido-base.html
Jiménez, AG, dan Hernández, AR (sf). Standar zat untuk standarisasi asam dan basa Diambil dari http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/DOCUMENTOPATRONESPRIMARIOSACIDOBASE_34249.pdf
