Анализ кривой титрования на кислоты и равновесие сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

magbo system

Сочинение на тему Анализ кривой титрования на кислоты и равновесие

Кислоты и равновесие

Введение:

Титрование – это процедура для изучения реакций между кислотой и основанием и для определения концентрации неизвестного раствора, который будет дан

Цель:

В этом эксперименте, основанном на титровании pH, мы будем использовать небольшие точные количества оснований для неизвестного раствора кислоты. Эта реакция титрования привела бы к S-образной кривой, которую мы проанализируем ниже и посмотрим, как реагируют кислота и основания.

Вопрос исследования:

Есть ли связь между тел. аналита в процессе кислотно-основного титрования и количества времени, затрачиваемого тел. постепенно увеличиваться от конечной точки кислоты до щелочи, и можем ли мы измерить концентрацию неизвестного HCL на основе этой зависимости?

Интерпретация данных:

Глядя на график и таблицу данных, мы видим, что данные, которые мы получили путем измерения тел. Титрование по времени экспоненциально, поэтому график, интерпретированный выше, образует кривую. Таким образом, в основных терминах мы можем сказать, что к тому времени, когда график проходит время (ось х), тел. (ось Y) увеличивается. Причина в том, что это так, потому что, когда во время t = 0, мы измеряем начальное состояние ph 2.22. Но поскольку мы добавили капли NaOH (гидроксида натрия) к HCL (соляной кислоте) с течением времени, наш тел. по мере увеличения x и в какой-то момент он достигает состояния равновесия, которое, согласно нашим данным, показывает приближение для, когда и кислота, и основание нейтрализуют друг друга, а затем график опирается на концентрацию основания, когда время остается относительным. В соответствии с нашими обработанными данными мы замечаем, что у нас нет точной точки эквивалентности, так как в течение 3 последних секунд из нашей таблицы щелочь NaOH начала быстро вытекать из бюретки объемом 50 мл и с момента тел. менялся настолько резко, что наш тел. против графика времени, не мог отследить эту точную нейтральную точку (7.0).

Математическая интерпретация:

Если мы хотим интерпретировать отношения между тел. математически, мы сначала должны рассмотреть график выше и его данные должны быть расположены в виде экспоненциальной функции.

Следовательно, мы можем сказать;

<Р> у = ае

<Р> BX

где:

y = тел. решения

x = время измерения

a = коэффициент e

b = коэффициент х

В общих чертах, если мы видим график экспоненциальный, мы обычно интерпретируем это как; F (X) = е

x или просто y = e

<Р> х. Но затем, если мы добавим некоторые коэффициенты к этой обычной функции, мы не будем знать, что именно произойдет с реальным графиком или функцией.

Итак, чтобы вывести точное математическое соотношение, нам нужно начать с того, что мы берем 2 точки из нашего графика, один из которых представляет собой график, который начинает тренд, который может быть (0, 2,22), и точку, где экспоненциальный тренд заканчивается (240, 6.10). Обратите внимание, что мы не берем координаты, превышающие точку эквивалентности, потому что именно там экспоненциальный тренд резко меняется из-за постоянного увеличения NaOH в начальном состоянии раствора HCL по времени.

Итак, давайте возьмем наши значения для новой тенденции (0, 2,22) и подключим ее;

<Р> у = ае

<Р> BX

<Р> 2,22 = ая

<Р> b0

Решение этого уравнения дает нам;

<Р> 2,22 = ая

<Р> 0

<Р> 2,22 = а

<Р> а = 2.22ph

∴ y = 2.22phe

<Р> BX

Теперь, когда мы получили значение для коэффициента для e, мы можем узнать, как найти возможное значение для b, используя конечную точку (240, 6.10) для нашего экспоненциального тренда, который заканчивается до того, как линия достигнет точки эквивалентности. Таким образом, чтобы завершить уравнение.

Используя наше новое значение и, следовательно, наше вновь сформулированное уравнение, мы можем теперь начать с помещения наших конечных точек в уравнение;

<Р> у = 2.22e

<Р> BX

<Р> 6.10 = 2.22e

<Р> (б * 240)

Решение уравнения дает нам;

<Р> 6,10 / 2,22 = е

<Р> (б * 240)

2.74 = e

<Р> (б * 240)

Принимая Log ee или ln;

ln (2.74) = In 〖e〗

<Р> (б * 240)

In и e отменяются, так как они обратны друг другу;

ln (2.74) = 240b

Решить это до конца;

240b = ln (2.74)

240b = Logee (2,74)

b = 1,008 / 240

b = 4,2 x 10-3

∴ b = 0,0042

Уравнение графа;

yph = 2,22 e

<Р> (0,0042 * т)

Итак, это уравнение мы получаем, чтобы определить связь между тел. аннулирования относительно количества времени, затраченного графиком, чтобы достичь своей конечной точки в тренде.

Хотя это уравнение показывает идеальное математическое соотношение, это уравнение не может быть использовано для нахождения тел. если время дано. Такие расчеты возможны только тогда, когда наше исследование было теоретическим. Но поскольку его нет, использование этого уравнения может изменить многое, что будет отличаться при проведении реального эксперимента. Причина этого в том, что при проведении эксперимента мы должны учитывать, как температура будет влиять на скорость реакции или как скорость, с которой каждая капля NaOH из бюретки объемом 50 мл может меняться, из-за сопротивления воздуха или некоторых корректировок, выполняемых человек, который проводит расследование. Говоря о скорости каждой капли NaOH, я заметил, что результат решения уравнения, обозначенного выше, зависит от скорости каждой капли.

Как мы делаем некоторые вычисления, используя наше уравнение yph = 2.22 e

(0,0042 * t), мы видим, что при t = 60 наш тел. получается 2,86, и если соотнести это значение с нашим экспериментальным значением, мы видим, что разница в значении составляет всего лишь 0,56, что нормально, исходя из того, где мы находимся. Но если мы двинемся вперед и при t = 150 получим ph 4.45, и, связав его с нашими реальными данными, разница составит около 1.93, что намного больше 1. Итак, теперь мы понимаем, что движение по ph. и ось времени, используя наше уравнение, позволит нам потерять надежность вашей обработки данных и расчетов, поскольку она не соответствует действительности. Но это происходит только в том случае, если скорость капель NaOH остается постоянной. Если взглянуть больше на наши данные, где последние 3 секции за секунды, их скорость для сброса NaOH из бюретки была увеличена. Поэтому, если мы используем наше уравнение и помещаем t = 210 или 240, мы получаем разницу около 0,61 и 0,02, что почти так же близко к нашим реальным данным.

Таким образом, теперь мы можем заключить, что определенный диапазон скоростей для капель NaOH имеет значение, когда речь идет о нахождении точных математических соотношений внутри тел. против графика времени для нашего аналита.

(Обратите внимание, что мы не берем t = 270 для доказательства нашего уравнения, потому что значение ph для 270, основанное на нашем графике, равно 9,97, что выше точки эквивалентности. Но если мы попытаемся использовать наше уравнение для t = 270 мы получаем значение рН 6,89, что говорит о том, что annalyte при t = 270 почти нейтрален. Но, исходя из нашего эксперимента, мы видим, что это не так. Эти большие неопределенности являются причиной, по которой нам нужно проводить такие эксперименты, как титрование, очень осторожно, если мы хотим точных и точных математических интерпретаций.)

Научное обоснование

Исходя из вашего графика и нашего первоначального понимания, мы можем сказать, что это сильное кислотно-щелочное титрование и, следовательно, использование точных количеств этих элементов полностью диссоциирует в воде и приводит к очень сильной реакции кислотных оснований, в результате чего достигается 7; точка нейтрализации.

Прежде чем мы добавим нашу базу NaOH, в момент времени t = 0 наш тел. читает 2,22 для HCL;

HCL + H20 → H30 ++ Cl –

Когда мы начинаем титрование NaOH по каплям, NaOH начинает потреблять H30 +, образующийся в результате сегрегации NaOH. Но раствор все еще кислый из-за того, что количество Н + превышает количество капель основания, введенных в него.

Обратите внимание, что именно в этом мы и рассматриваем экспоненциальный рост тел. против времени, как раз перед абсолютной нейтрализацией.

Со временем количество NaOH падает по сравнению с тел. для аналита мы достигнем координаты на графике титрования, где число молей для HCL с неизвестной концентрацией и молей для NaOH с концентрацией 0,1 М будет равно друг другу. В этой точке титрования Н30 + или просто Н + полностью нейтрализовались бы ионами ОН-. Продукты, которые мы получаем из этой реакции кислотно-щелочной нейтрализации, представляют собой только соль и воду, и, таким образом, мы можем сказать, что тел. нейтрален как 7. Но на основании наших данных мой график не сделал, поэтому к прямой 7, поэтому мы можем сказать, что тел. из 6.10 – самое близкое значение, которое мы можем получить к точке эквивалентности.

HCL + NaOH → NaCl + H20

Это уравнение каждого химического состояния, которое мы получаем, когда кислоты и основания достигают точки нейтрализации.

Более того, поскольку график распространяется на точки эквивалентности и тел. начинает увеличиваться со временем (переходя больше в щелочные состояния), получаем;

NaOH → Na + + OH-

Теперь, если мы попытаемся связать это уравнение с другими уравнениями, обозначенными выше, мы увидим, что накопление NaOH продолжается и что ph. число начинает отклоняться к значению базового решения. HCL уже нейтрализован, и теперь в растворе остался избыток ионов ОН- из-за диссоциации NaOH (гидроксида натрия).

Поскольку мы видели, что на самом деле происходит, когда тел. Если аналит увеличивается со временем, теперь в следующем параграфе мы будем обсуждать погоду или нет, мы можем найти концентрацию неизвестного HCL с заданной информацией для базы.

Ранее мы обсуждали отношения между тел. со временем, теперь, поскольку есть связь с этими двумя компонентами, и если мы будем отслеживать начальный объем NaOH, мы определенно сможем найти концентрацию неизвестного HCL.

(Ca * Va) / (Cb * Vb) = na / nb

В этом уравнении мы будем использовать, чтобы найти концентрацию неизвестного HCL, где Ca – концентрация неизвестного HCL, Va – объем кислоты, помещаемой в колбу, Cb – концентрация заданного NaOH, Vb – его объем, na – количество молей для кислоты (HCL), а nb – количество молей для основания (NaOH). Количество молей может быть известно из уравнений, обозначенных выше, поскольку коэффициентами конкретных химических элементов является их число молей. Обратите внимание, что объем NaOH, помещенный в бюретку, составляет около 47,4 мл.

Включение всех наших известных значений дает нам;

(Ca * 20 мл) / (0,1 М * 47,4 мл) = 1/1

Перестройка формулы, превращение Са в субъект;

Ca * 20 мл = 0,1M * 47,4 мл

Ca * 20 мл = 4,74 м * мл

Ca = (4,74 м * мл) / (20 мл)

Отменяя единицы, дайте нам;

Ca = 0,237 м

Концентрация нашего неизвестного HCL больше не является неизвестной, так как концентрация добавленного HCL составляет 0,237 М

.

Вывод:

До нашего исследования по титрованию кислотно-основного основания мы можем сделать вывод, что на самом деле существует связь между временем, затрачиваемым тел. постепенно увеличиваться от конечной точки кислоты до щелочи, и мы можем измерить и тел. самого решения. Как показано выше в нашем анализе таблицы данных и графика, что со временем наша тел. увеличивается с этим. В t = 0 секунд мы замечаем наш тел. быть в 2,22 и к тому времени, когда мы достигаем эквивалентности, мы получаем тел. чтение 6.10 и в конце, когда концентрация ионов OH- полностью проникла через HCL и наш тел. дал нам значение 9,97 во время 270 секунд. Так что с постепенным увеличением мы можем сказать, что тел. нашего аналита пропорциональны друг другу (ph. ∝ t), таким образом, отвечая на наши вопросы исследования. Кроме того, основываясь на оценке, которую мы оценили, нам также удалось определить концентрацию неизвестной кислоты, которая составляет 0,237 М, с помощью некоторых расчетов и базовой математики.

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

    Поделиться сочинением
    Ещё сочинения
    Нет времени делать работу? Закажите!

    Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.