Definizione del punto di equivalenza

Il punto di equivalenza è un termine chimico che incontrerai quando esegui una titolazione. Tuttavia, si applica tecnicamente a qualsiasi reazione acido-base o di neutralizzazione. Ecco la sua definizione e uno sguardo ai metodi utilizzati per identificarlo.

Definizione del punto di equivalenza

Il punto di equivalenza è il punto in una titolazione in cui la quantità di titolante aggiunta è sufficiente per neutralizzare completamente la soluzione dell'analita. Le moli di titolante (soluzione standard) equivalgono alle moli della soluzione con concentrazione sconosciuta. Questo è anche noto come punto stechiometrico perché è dove le moli di acido sono uguali alla quantità necessaria per neutralizzare le moli equivalenti di base. Nota che questo non significa necessariamente che il rapporto acido-base sia 1: 1. Il rapporto è determinato dall'equazione chimica acido-base bilanciata.

Il punto di equivalenza non è uguale al punto finale di una titolazione. L'endpoint si riferisce al punto in cui un indicatore cambia colore. Più spesso, il cambio di colore si verifica dopo che il punto di equivalenza è già stato raggiunto. L'uso dell'endpoint per calcolare l'equivalenza introduce naturalmente errori.

Key Takeaways: punto di equivalenza

• Il punto di equivalenza o punto stechiometrico è il punto in una reazione chimica quando c'è abbastanza acido e base per neutralizzare la soluzione.
• In una titolazione, è dove le moli di titolante sono uguali alle moli di soluzione di concentrazione sconosciuta. Il rapporto acido-base non è necessariamente 1: 1, ma deve essere determinato usando l'equazione chimica bilanciata.
• I metodi per determinare il punto di equivalenza comprendono la variazione di colore, la variazione del pH, la formazione di un precipitato, la variazione della conducibilità o la variazione di temperatura.
• In una titolazione, il punto di equivalenza non è uguale al punto finale.

Metodi per trovare il punto di equivalenza

Esistono diversi modi per identificare il punto di equivalenza di una titolazione:

Cambio di colore - Alcune reazioni cambiano naturalmente colore nel punto di equivalenza. Questo può essere visto nella titolazione redox, che coinvolge in particolare i metalli di transizione, dove gli stati di ossidazione hanno colori diversi.

indicatore di pH - È possibile utilizzare un indicatore di pH colorato, che cambia colore in base al pH. Il colorante indicatore viene aggiunto all'inizio della titolazione. Il cambiamento di colore nell'endpoint è un'approssimazione del punto di equivalenza.

Precipitazione - Se si forma un precipitato insolubile a seguito della reazione, può essere utilizzato per determinare il punto di equivalenza. Ad esempio, il catione d'argento e l'anione cloruro reagiscono per formare cloruro d'argento, insolubile in acqua. Tuttavia, può essere difficile determinare le precipitazioni perché la dimensione delle particelle, il colore e la velocità di sedimentazione possono rendere difficile la visione.

Conduttanza - Gli ioni influenzano la conducibilità elettrica di una soluzione, quindi quando reagiscono tra loro, la conducibilità cambia. La conduttanza può essere un metodo difficile da usare, specialmente se nella soluzione sono presenti altri ioni che possono contribuire alla sua conduttività. La conduttanza viene utilizzata per alcune reazioni acido-base.

Calorimetria Isotermica - Il punto di equivalenza può essere determinato misurando la quantità di calore prodotta o assorbita mediante un dispositivo chiamato calorimetro a titolazione isotermica. Questo metodo viene spesso utilizzato nelle titolazioni che coinvolgono reazioni biochimiche, come il legame enzimatico.

spettroscopia: La spettroscopia può essere utilizzata per trovare il punto di equivalenza se si conosce lo spettro del reagente, del prodotto o del titolante. Questo metodo viene utilizzato per rilevare l'attacco dei semiconduttori.

Titrimetria termometrica: Nella titrimetria termometrica, il punto di equivalenza viene determinato misurando la velocità di variazione della temperatura prodotta da una reazione chimica. In questo caso, il punto di flesso indica il punto di equivalenza di una reazione esotermica o endotermica.

Amperometry: In una titolazione ampometrica, il punto di equivalenza è visto come un cambiamento nella corrente misurata. L'amperometria viene utilizzata quando il titolante in eccesso può essere ridotto. Il metodo è utile, ad esempio, quando si titola un alogenuro con Ag⁺ perché non è influenzato dalla formazione di precipitati.

fonti

• Khopkar, S.M. (1998). Concetti di base di chimica analitica (2a edizione). New Age International. pagg. 63-76. ISBN 81-224-1159-2.
• Patnaik, P. (2004). Manuale di chimica analitica di Dean (2a edizione). McGraw-Hill Prof. Med / Tech. pagg. 2.11-2.16. ISBN 0-07-141060-0.
• Skoog, D.A .; West, D.M .; Holler, F.J. (2000). Chimica analitica: un'introduzione, 7 ° ed. Emily Barrosse. pp. 265-305. ISBN 0-03-020293-0.
• Spellman, F.R. (2009). Manuale delle operazioni di trattamento delle acque e delle acque reflue (2 ed.). CRC Press. p. 545. ISBN 1-4200-7530-6.
• Vogel, A.I .; J. Mendham (2000). Manuale di Vogel sull'analisi chimica quantitativa (6 ° ed.). Prentice Hall. p. 423. ISBN 0-582-22628-7.