Hvernig fer títrun á edikssýru með natrínhýdroxíði fram?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvernig fer títrun á edikssýru með natrínhýdroxíði fram?
Áður hefur verið fjallað um títrun á Vísindavefnum, meðal annars í svari við spurningunni Getið þið útskýrt fyrir okkur hvernig títrun fer fram? Þar er farið yfir sýru-basa títrun.

Það er ástæða til þess að minnast líka á títrun edikssýru með natrínhýdroxíði. Orðið römm sýra var notað í fyrra svari, en það þýðir að sýran er fullkomlega klofin í jónir í vatnslausn. Það eru líka til daufar sýrur, en það þýðir að þær eru aðeins að litlu leyti klofnar í jónir í vatnslausn. Edikssýra, CH₃COOH, er einmitt slík sýra. Í 0,1 M edikssýrulausn er aðeins um 1% af sameindunum klofin í CH₃COO^- og H⁺ jónir. Þegar slíkar sýrur eru títraðar með römmum basa eins og natrínhýdroxíði eyðast H⁺ jónirnar en jöfnum höndum klofnar meira af sýrunni niður þar til allar H⁺ jónirnar hafa verið rifnar af edikssýrusameindinni. Til þess að hlutleysa slíka lausn þarf þess vegna jafn mikið af basanum og við hlutleysingu jafnsterkrar rammrar sýru. Það er hins vegar mismunur á svokölluðu títrunarlínuriti rammra og daufra sýra eins og sýnt er fyrir saltsýru og edikssýru á mynd 4. Svona línurit sýna sýrustigið með svokölluðu pH en það er samkvæmt skilgreiningu eftirfarandi:\[pH = -log_{10}[H^{+}]\]Þetta er handhæg leið til þess að gefa til kynna styrk H⁺

jóna, en takið eftir mínusmerkinu sem þýðir að lágt pH þýðir hár styrkur H⁺ jónanna og öfugt. Við sjáum líka á línuritinu að eftir því sem meiru af NaOH er bætt út í, það er því meiru af sýrunni sem er eytt, hækkar pH lausnarinnar.

Línuritið á myndinni sýnir að það er mjög hröð breyting á pH við jafngildispunktinn. Stökkið við endapunktinn er mun stærra fyrir saltsýruna og við sjáum líka að endapunkturinn er við pH 7. Á myndinni eru líka nöfn nokkurra efnavísa og það pH þar sem þeir breyta um lit. Vegna hins stóra stökks við endapunktinn við títrun römmu sýrunnar væri hægt að nota fleiri en einn efnavísi með þokkalegri nákvæmni. Við títrun edikssýrunnar er pH lausnarinnar áður en endapunktinum er náð miklu hærra og stökkið við endapunktinn er ekki eins afgerandi og fyrir römmu sýruna. Það sem er þó mikilvægast að taka eftir hér er að við jafngildispunktinn (eftir 20 mL af natrínhýdroxíðinu) hefur lausnin ekki pH 7 heldur um 9. Þetta þýðir að fenólþalín efnavísirinn hentar betur hér en til dæmis metýlrauður (e. methyl red) eða brómóþýmólblár.

Að lokum má geta þess að það eru aðrar leiðir til þess að nema endapunktinn í títrunum en með litabreytingu efnavísis. Þýðingarmesta aðferðin, sem einnig hentar við svokallaðar oxunar-afoxunar títranir, er spennutítrun. Þegar um sýru-basa títrun er að ræða má kalla þetta pH títrun þar sem stökk pH gildisins við endapunktinn er mjög greinilegt ef pH elektróða er höfð í lausninni. Spennutítranir hafa líka þann kost að þær henta vel fyrir sjálfvirkan títrunarbúnað.

Það eru til fleiri tegundir títrana en sýru-basa títranir. Þýðingarmestar eru oxunar-afoxunar títranir sem nefndar voru hér fyrir ofan. Þau hvörf sem hér koma við sögu eru ef til vill fjölbreyttari og nokkuð flóknari en sýru-basa hvörfin, en framkvæmdin er hliðstæð. Mjög algengur oxunarmiðill sem notaður er í títrunum er kalíum permanganat, KMnO₄. Þessi oxunarmiðill hefur þann kost að hafa mjög sterkan djúprauðann lit sem hverfur þegar efninu er eytt; eyðing litar sjálfs efnisins er þess vegna ágætur efnavísir við títrun með permanganatinu.

Mynd:

• Sigþór Pétursson.

...