Päätepiste ja vastaavuuspiste

Endpoint ja equivalence point ovat kaksi tärkeintä käsitystä kemian titrausta. Titrausmenetelmää voi esiintyä redoksireaktioissa, happo-emäksisissä reaktioissa ja monia muita reaktioita. Sitä käytetään pääosin happo-emäsreaktioissa, joissa siihen liittyy toisen liuoksen neutralointi toisen kanssa tuntemattoman pitoisuuden määrittämiseksi. Periaatteessa vakioratkaisu, jolla on tunnettu pitoisuus, kaadetaan varovasti toiseen liuokseen, jota kutsutaan analyytiksi, jonka tuntematon pitoisuus laskee sen pitoisuuden.

Titrausprosessin aikana saavutetaan kaksi vaihetta, joita on saavutettu. päätepiste ja vastaavuuspiste. Vastaavuuden piste, jota kutsutaan myös stoikiometriseksi pisteeksi pähkinänkuoressa, on piste, jossa kahden liuoksen, hapon ja emäksen moolit ovat yhtä suuret tai yhtä suuret. Vaihe tapahtuu ennen loppupistettä, joka ilmoittaa reaktion loppuunsaattamisen. Joissakin reaktioissa voi olla lukuisia ekvivalenttipisteitä, erityisesti polyprotaanihapoissa ja emäksissä, joissa esiintyy useita hydroksidi-ioneja.

Tässä artikkelissa kuvataan tärkein ero kemiallisten titrausten päätepisteen ja vastaavuuspisteen välillä.

Vastaavuuspisteen määritelmä

Happipohjaisen titraation ekvivalenssipiste ilmoittaa reaktion loppuun, jossa titrantin ja analyytin moolimäärä on yhtä suuri kuin kemiallisessa yhtälössä. Esimerkiksi NaOH: n ja HCl: n titrauksessa 1 mooli HCI: tä on yhtä suuri kuin täsmälleen 1 mooli NaOH: a vastaavuuspisteessä. Tämä kohta on saavutettava tarkasti antamalla tiettyjä pisarallisia standardiliuosta tuntemattomaan pitoisuuteen. Pipettia käytetään tavallisesti kaataa titrauksen tippoja mittapulloon, jossa analyytti on kaadettu tietyllä indikaattorilla. Indikaattorit ovat tärkeitä happo-emäksisissä titrauksissa, jotta voidaan nähdä selvästi vastaavuus ja päätetapahtumat.

Hapan ja emäksen titraus voi tapahtua vahvan emäksen ja heikon emäksen välillä; vahva emäs ja heikko happo; vahva pohja ja vahva perusta; tai heikot polyproottiset hapot. Erilainen indikaattori voidaan käyttää riippuen liuoksen tyypistä, jota käytetään titraukseen. Esimerkiksi NaOH- ja HCl-titrauksissa käytetään fenolftaleiinia, kun taas NH: ssa₃ ja HCl: stä metyyli-oranssi-indikaattori sopii paremmin muutosten aikaansaamiseksi. Jos titrantin pH vastaa pH-arvoa vastaavuuspisteessä, päätepiste ja vastaavuuspiste voivat esiintyä samanaikaisesti.

Alla oleva kuva antaa selkeän käsityksen titrauksesta, joka on asetettu vastaavuuspisteen saavuttamiseksi ja myöhemmin saavuttaa loppupisteen, kun väri muuttuu. Aluksi tuntemattoman pitoisuuden sisältävä liuos kaadetaan indikaattorilla. Sitten titrantteri lisätään käyttämällä burettea säätämällä tippoja venttiilillä. Kaava M_happoV_happo = M_pohjaV_pohja käytetään tuntemattoman pitoisuuden laskemiseen algebrallisten manipulaatioiden avulla, mikä osoittaa, että mooli on lukuisia mooleja litrassa.

Määritelmä Endpoint

Endpoint tulee titrauksen vastaavuuspisteen jälkeen. Se osoittaa, että vastaavuuspiste on saavutettu. Tätä päätepistettä ilmaisee liuoksen värin muutos. Katso alla oleva kuva:

Image Courtesy: Chemistry LibreTexts

Päätepisteen saavuttamiseksi pudotusmäärät tulee antaa varoen, koska yksittäinen pudotus voi muuttaa liuoksen pH-arvoa. Tilanteessa, jossa loppupiste on läpäisty, voidaan suorittaa Back Titration tai käänteinen titraus riippuen ratkaisun luonteesta. Jos liikaa titranttiä on kaadettu, loppupiste voidaan ohittaa. Ratkaisu on lisätä toisen liuoksen, jossa on eri reagenssi, ylimäärin.

Osoittimia ei aina käytetä titrauksissa. PH-mittareita voidaan käyttää lukemaan pH osoitus siitä, että reaktio on täydellinen. Vahvan emäksen ja hapon pH-arvo 7 osoittaa, että reaktio on täydellinen. Värinmuutos on kuitenkin kätevä tapa seurata päätepistettä, joten indikaattoreita käytetään usein. Natriumkloridin ja suolahapon liuos päätyy loppupisteeseen, kuten fenolftaleiini osoittaa, kun liuos muuttuu vaaleanpunaiseksi. Päätepiste ei välttämättä tarkoita reaktion loppua vaan titrauksen loppumista.

Päätepisteen ja vastaavuuden välinen ero

Endpointin ja vastaavuuden käsite

Päätepiste on titrausvaihe, joka on osoitettu värimuutoksella merkkinä siitä, että titraus on täydellinen ja vastaavuuspiste on saavutettu. Vastaavuuspiste on sen sijaan juuri ennen päätepistettä, joka ilmaisee stökiometrisen pisteen yhtä suurella määrällä mooleja analyytin ja titrantin välillä kemiallisen yhtälön mukaisesti. Tasapainopisteen saavuttamiseksi titrantti on kaadettava tarkasti ja tarkasti pudottamalla pusettien avulla.

Endpointin ja vastaavuuden esiintyminen

Vastaavuuspiste syntyy, kun titrantin moolimäärä, standardiliuos, on yhtä suuri kuin analyytin moolimäärä, liuos, jonka tuntematon pitoisuus on. Päätepiste tapahtuu, kun väri muuttuu.

Merkitys endpoint ja vastaavuus

Vastaavuuspiste tarkoittaa, että titrantti on reagoinut täysin analyytin kanssa, kun taas päätepiste merkitsee titrauksen loppuunsaattamista. Endpoint ja ekvivalenssi voivat esiintyä samanaikaisesti, jos titaanitraatin pH vastaa ekvivalenssikohdan pH-arvoa.

Endpoint-jakeet Vastaavuus: vertailukaavio

Yhteenveto loppupisteen verseiden vastaavuudesta

• Päätepiste ja vastaavuuspiste ovat kemiallisten titrausten tärkeimmät vaiheet
• Endpoint tapahtuu vastaavuuspisteen jälkeen ja se osoittaa titrauksen loppuun, mutta ei aina reaktion loppua.
• Vastaavuuspiste tapahtuu ennen päätetapahtumaa ja se osoittaa täydellisen reaktion titrantin ja analyytin välillä, jos titrantin moolimäärä on yhtä suuri kuin tuntemattoman pitoisuuden moolimäärä
• Päätepiste saavutetaan, kun väri muuttuu, jos ilmaisinta on käytetty
• Muilla heikoilla hapoilla voi olla useita vastaavuuspisteitä, mutta vain yksi päätepiste
• Vastaavuuspontta kutsutaan myös stoikiometriseksi pisteeksi