ĐIỂM TƯƠNG ĐƯƠNG LÀ GÌ VÀ NÓ DÙNG ĐỂ LÀM GÌ? - HÓA HỌC - 2025

Điểm tương đương là hai hóa chất đã phản ứng hoàn toàn. Trong phản ứng axit-bazơ, điểm này cho biết khi toàn bộ axit hoặc bazơ đã được trung hòa. Khái niệm này là bánh mì và bơ hàng ngày dùng để chuẩn độ hoặc định giá thể tích, và được xác định bằng các phép tính toán học đơn giản.

Nhưng mức độ là gì? Đó là một quá trình trong đó một thể tích của dung dịch có nồng độ đã biết, được gọi là chất chuẩn độ, được thêm cẩn thận vào dung dịch chưa biết nồng độ, để thu được nồng độ của nó.

Nguồn: Pixabay

Việc sử dụng chỉ thị pH cho phép biết thời điểm kết thúc chuẩn độ. Chất chỉ thị được thêm vào dung dịch đang được chuẩn độ để định lượng nồng độ mà nó muốn biết. Chất chỉ thị axit-bazơ là một hợp chất hóa học có màu sắc phụ thuộc vào nồng độ hydro hoặc pH của môi trường.

Tuy nhiên, sự chuyển màu của chất chỉ thị cho biết điểm kết thúc của quá trình chuẩn độ, nhưng không cho biết điểm tương đương. Tốt nhất, cả hai điểm phải trùng nhau; nhưng trong thực tế, sự thay đổi màu sắc có thể xảy ra trong vài giọt sau khi quá trình trung hòa axit hoặc bazơ hoàn tất.

Điểm tương đương là gì?

Có thể chuẩn độ dung dịch axit chưa biết nồng độ trong bình bằng cách thêm từ từ dung dịch natri hydroxit có nồng độ đã biết bằng buret.

Việc lựa chọn một chất chỉ thị phải được thực hiện sao cho nó thay đổi màu sắc tại điểm mà cùng một lượng chất hóa học tương đương của dung dịch chuẩn độ và dung dịch chưa biết nồng độ đã phản ứng.

Đây là điểm tương đương, trong khi điểm mà chất chỉ thị đổi màu được gọi là điểm cuối, nơi kết thúc chuẩn độ.

Điểm cuối cùng

Sự ion hóa hoặc phân ly của chất chỉ thị được biểu diễn như sau:

HIn + H ₂ O <=> Trong ^- + H ₃ O ⁺

Và do đó có Ka không đổi

Ka = /

Mối quan hệ giữa chỉ thị không phân ly (HIn) và chỉ thị phân ly (In ^- ) xác định màu của chỉ thị.

Việc thêm axit làm tăng nồng độ HIn và tạo ra màu chỉ thị 1. Trong khi đó, việc bổ sung một bazơ làm tăng nồng độ của chất chỉ thị phân ly (In ^- ) (màu 2).

Điều mong muốn là điểm tương đương khớp với điểm cuối. Để thực hiện việc này, một chỉ báo có khoảng thay đổi màu bao gồm điểm tương đương được chọn. Ngoài ra, nó cố gắng giảm bất kỳ lỗi nào tạo ra sự khác biệt giữa điểm tương đương và điểm kết thúc.

Chuẩn hóa hoặc chuẩn độ dung dịch là một quá trình mà nồng độ chính xác của dung dịch được xác định. Về mặt phương pháp, nó là một mức độ, nhưng chiến lược theo sau là khác nhau.

Dung dịch của chất chuẩn chính được cho vào bình và dung dịch chuẩn độ đang được chuẩn hóa được thêm vào bằng buret.

Điểm tương đương của phép chuẩn độ một axit mạnh với một bazơ mạnh

Cho 100 mL HCl 0,1 M vào bình và thêm dần dung dịch NaOH 0,1 M qua buret, xác định sự thay đổi pH của dung dịch tạo ra axit clohydric.

Ban đầu trước khi thêm NaOH pH của dung dịch HCl là 1.

Bazơ mạnh (NaOH) được thêm vào và pH tăng dần, nhưng nó vẫn là pH có tính axit, vì axit dư sẽ xác định pH này.

Nếu tiếp tục thêm NaOH, sẽ có lúc đạt đến điểm tương đương, ở đó pH là trung tính (pH = 7). Axit đã phản ứng với bazơ được tiêu thụ, nhưng chưa có bazơ dư.

Nồng độ natri clorua chiếm ưu thế, là một muối trung tính (cả Na ⁺ và Cl ^- đều bị thủy phân).

Nếu tiếp tục thêm NaOH, pH tiếp tục tăng, trở nên bazơ hơn điểm tương đương, do nồng độ NaOH chiếm ưu thế.

Lý tưởng nhất là sự thay đổi màu của chất chỉ thị nên xảy ra ở pH = 7; nhưng do hình dạng sắc nét của đường cong chuẩn độ, phenolphtalein có thể được sử dụng mà chuyển sang màu hồng nhạt ở pH khoảng 8.

Đường cong chuẩn độ axit-bazơ mạnh yếu

Nguồn: Quantumkinetics, từ Wikimedia Commons Đường cong chuẩn độ cho một axit mạnh với một bazơ mạnh tương tự như hình trên. Sự khác biệt duy nhất giữa hai đường cong là đường đầu tiên có sự thay đổi pH đột ngột hơn nhiều; trong khi trong đường cong chuẩn độ của một axit yếu với một bazơ mạnh, có thể nhận thấy rằng sự thay đổi là dần dần.

Trong trường hợp này, một axit yếu, chẳng hạn như axit axetic (CH ₃ COOH), được chuẩn độ bằng một bazơ mạnh, natri hydroxit (NaOH). Phản ứng xảy ra trong phép chuẩn độ có thể được trình bày như sau:

NaOH + CH ₃ COOH => CH ₃ COO ^- Na ⁺ + H ₂ O

Trong trường hợp này, đệm axetat có pKa = 4,74 được tạo thành. Vùng đệm có thể được nhìn thấy với sự thay đổi nhỏ và hầu như không thể nhận thấy trước khi pH 6.

Điểm tương đương, như hình ảnh chỉ ra, là khoảng 8,72 chứ không phải 7. Tại sao? Vì CH ₃ COO ^- là một anion sau khi thủy phân tạo ra OH ^- , làm bazơ pH:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ COOH + OH ^-

Các giai đoạn

Chuẩn độ axit axetic bằng natri hydroxit có thể được chia thành 4 giai đoạn để phân tích.

-Trước khi bắt đầu thêm bazơ (NaOH), pH của dung dịch có tính axit và phụ thuộc vào sự phân ly của axit axetic.

-Như natri hydroxit được thêm vào, dung dịch đệm axetat được hình thành, nhưng theo cách tương tự, sự hình thành bazơ liên hợp axetat tăng lên, làm tăng pH của dung dịch.

-Độ pH của điểm tương đương xảy ra ở độ pH là 8,72, có tính kiềm thẳng thắn.

Điểm tương đương không có giá trị không đổi và thay đổi tùy thuộc vào các hợp chất tham gia chuẩn độ.

-Khi tiếp tục thêm NaOH, sau khi đạt đến điểm tương đương, pH tăng lên do dư natri hiđroxit.

Lựa chọn chỉ số theo điểm tương đương

Phenolphtalein hữu ích trong việc xác định điểm tương đương trong phép chuẩn độ này, vì nó có điểm chuyển màu ở độ pH khoảng 8, nằm trong vùng pH của phép chuẩn độ axit axetic bao gồm điểm đương lượng (pH = 8,72).

Mặt khác, metyl đỏ không hữu ích trong việc xác định điểm tương đương, vì nó thay đổi màu trong khoảng pH từ 4,5 đến 6,4.

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2018). Điểm tương đương. Phục hồi từ: es.wikipedia.org
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 22 tháng 6 năm 2018). Định nghĩa điểm tương đương. Phục hồi từ: thinkco.com
3. Lusi Madisha. (Ngày 16 tháng 4 năm 2018). Sự khác biệt giữa điểm cuối và điểm tương đương. » Sự khác biệtBetween.net. Khôi phục từ: differencebetween.net
4. Nhìn J. (2018). Điểm tương đương: Định nghĩa & Tính toán. Phục hồi từ: study.com
5. Whitten, KW, Davis, RE, Peck, LP & Stanley, GG Chemistry. (2008) Ấn bản lần thứ tám. Các biên tập viên của Cengage Learning.