تعريف نقطة التكافؤ

تعريف نقطة التكافؤ

نقطة التكافؤ هي مصطلح كيميائي ستصادفه عند القيام بالمعايرة. ومع ذلك ، فإنه ينطبق من الناحية الفنية على أي قاعدة حمض أو رد فعل تحييد. إليك تعريفه وإلقاء نظرة على الطرق المستخدمة لتحديده.

تعريف نقطة التكافؤ

نقطة التكافؤ هي النقطة في المعايرة حيث تكون كمية المعايرة المضافة كافية لتحييد محلول التحليل بالكامل. تساوي شامات المعايرة (محلول قياسي) الشامات الموجودة في المحلول بتركيز غير معروف. يُعرف هذا أيضًا باسم نقطة توازن العناصر المتكافئة لأنه حيث تساوي مولات الحمض المقدار اللازم لتحييد الشامات المكافئة للقاعدة. لاحظ أن هذا لا يعني بالضرورة أن نسبة الحمض إلى القاعدة هي 1: 1. يتم تحديد النسبة بواسطة المعادلة الكيميائية الحمضية المتوازنة.

نقطة التكافؤ ليست هي نفسها نقطة نهاية المعايرة. تشير نقطة النهاية إلى النقطة التي يغير فيها المؤشر اللون. في كثير من الأحيان ، يحدث تغيير اللون بعد أن وصلت بالفعل نقطة التكافؤ. باستخدام نقطة النهاية لحساب التكافؤ يقدم خطأ بشكل طبيعي.

الوجبات السريعة الرئيسية: نقطة التكافؤ

  • نقطة التكافؤ أو نقطة التساوي الكيميائي هي النقطة في التفاعل الكيميائي عندما يكون هناك حمض وقاعدة كافية لتحييد المحلول.
  • في المعايرة ، حيث تساوي شامات المعايرة مولات محلول التركيز غير المعروف. نسبة الحمض إلى القاعدة ليست بالضرورة 1: 1 ، ولكن يجب تحديدها باستخدام المعادلة الكيميائية المتوازنة.
  • تشتمل طرق تحديد نقطة التكافؤ على تغيير اللون أو تغيير درجة الحموضة أو تكوين رواسب أو تغيير في الموصلية أو تغيير درجة الحرارة.
  • في المعايرة ، نقطة التكافؤ ليست هي نفسها نقطة النهاية.

طرق إيجاد نقطة التكافؤ

هناك عدة طرق مختلفة لتحديد نقطة التكافؤ للمعايرة:

تغيير اللون - بعض ردود الفعل تغير اللون بشكل طبيعي عند نقطة التكافؤ. يمكن ملاحظة ذلك في معايرة الأكسدة والاختزال ، خاصةً التي تحتوي على معادن انتقالية ، حيث يكون لحالات الأكسدة ألوان مختلفة.

مؤشر الرقم الهيدروجيني - يمكن استخدام مؤشر الرقم الهيدروجيني الملون ، والذي يغير اللون وفقا لدرجة الحموضة. يتم إضافة صبغة المؤشر في بداية المعايرة. تغيير اللون عند نقطة النهاية هو تقريب نقطة التكافؤ.

ترسب - إذا تسببت مادة غير قابلة للذوبان في ترسيب الأشكال نتيجة للتفاعل ، فيمكن استخدامها لتحديد نقطة التكافؤ. على سبيل المثال ، يتفاعل أيون الكاتيون الفضي وأنيون الكلوريد مع كلوريد الفضة ، الذي لا يذوب في الماء. ومع ذلك ، قد يكون من الصعب تحديد هطول الأمطار لأن حجم الجسيمات واللون ومعدل الترسيب قد يصعب رؤيتها.

تصرف - تؤثر الأيونات على الموصلية الكهربائية للحل ، لذلك عندما تتفاعل مع بعضها البعض ، تتغير الموصلية. قد تكون طريقة التوصيل صعبة الاستخدام ، خاصةً إذا كانت الأيونات الأخرى موجودة في المحلول الذي يمكن أن يسهم في توصيلها. يستخدم التوصيل لبعض ردود الفعل الحمضية القاعدية.

قياس الحرارة متساوي الحرارة - يمكن تحديد نقطة التكافؤ من خلال قياس كمية الحرارة التي يتم إنتاجها أو امتصاصها باستخدام جهاز يُطلق عليه مقياس المسعر المعاير متساوي الحرارة. غالبًا ما تستخدم هذه الطريقة في المعايرة التي تتضمن تفاعلات كيميائية حيوية ، مثل ربط الإنزيم.

التحليل الطيفي: يمكن استخدام التحليل الطيفي للعثور على نقطة التكافؤ إذا كان طيف المادة المتفاعلة أو المنتج أو المعايرة معروفًا. تستخدم هذه الطريقة للكشف عن حفر أشباه الموصلات.

مقاييس الحرارة الحرارية: في القياس بالمقاييس الحرارية ، يتم تحديد نقطة التكافؤ من خلال قياس معدل التغير في درجة الحرارة الناتج عن التفاعل الكيميائي. في هذه الحالة ، تشير نقطة الانعكاس إلى نقطة التكافؤ في تفاعل طارد للحرارة أو ماص للحرارة.

أمبيرية: في المعايرة ampometric ، تعتبر نقطة التكافؤ كتغيير في التيار المقاس. يتم استخدام مقياس التيار الكهربائي عندما يكون المختبر الزائد قادرًا على التقليل. هذه الطريقة مفيدة ، على سبيل المثال ، عند معايرة الهاليد مع Ag+ لأنه لا يتأثر تشكيل عجل.

مصادر

  • خوبكار ، اس ام (1998). المفاهيم الأساسية للكيمياء التحليلية (2nd إد.). العصر الجديد الدولي. ص. 63-76. ISBN 81-224-1159-2.
  • Patnaik، P. (2004). عميد الكيمياء التحليلية كتيب (2nd إد.). McGraw-Hill Prof Med / Tech. ص. 2.11-2.16. ISBN 0-07-141060-0.
  • Skoog ، D.A .؛ الغرب ، دي إم ؛ Holler، F.J. (2000). الكيمياء التحليلية: مقدمة، الطبعة السابعة. إميلي باروس. ص. 265-305. ISBN 0-03-020293-0.
  • سبيلمان ، ف. (2009). كتيب عمليات محطة معالجة المياه العادمة (2 إد.) CRC Press. ص. 545. ISBN 1-4200-7530-6.
  • فوغيل ج. ميندهام (2000). كتاب فوغل للتحليل الكيميائي الكمي (الطبعة السادسة). برنتيس هول. ص. 423. ISBN 0-582-22628-7.