Καμπύλη ογκομέτρησης είναι η γραφική παράσταση του pΗ του άγνωστου διαλύματος που ογκομετρούμε σε συνάρτηση με τον όγκο του πρότυπου διαλύματος που προσθέτουμε. Η καμπύλη ογκομέτρησης μίας αλκαλιμετρίας πάντα “ανεβαίνει”, γιατί με την προσθήκη βάσης το pH του διαλύματος αυξάνεται, ενώ στην οξυμετρία η καμπύλη ογκομέτρησης “κατεβαίνει”, γιατί με την προσθήκη οξέος το pH του διαλύματος μειώνεται. Στην περιοχή του ισοδύναμου σημείου παρατηρείται πάντα απότομη μεταβολή του pH και η καμπύλη ογκομέτρησης γίνεται σχεδόν κατακόρυφη ευθεία. Το pH του ισοδύναμου σημείου αντιστοιχεί πρακτικά στο μέσο της καμπύλης.

α1. Ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση: Στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης, στο διάλυμα υπάρχει μόνο το άλας που προκύπτει από την εξουδετέρωση του ισχυρού οξέος από την ισχυρή βάση. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα στο ισοδύναμο σημείο να έχουμε pH = 7, στους 25 oC Περιοχή που αλλάζει χρώμα Η φαινολοφθαλεινη Ισοδύναμο σημείο Περιοχή που αλλάζει χρώμα το κόκκινο του μεθυλίου

Καμπύλη τιτλοδότησης ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση Ισχυρή βάση Ισχυρό οξύ δείκτης Όγκος ΝαΟΗ 0,1Μ

Ογκομέτρηση 25ml HCl 0.1M με διάλυμα ΝαΟΗ 0,1Μ Ισοδύναμο σημείο

Ογκομέτρηση οξύ με βάση : Στην φιάλη βάζουμε το διάλυμα που θέλομε να υπολογίσουμε την συγκέντρωση του και 2-3 σταγόνες δείκτη Γεμίζομε με 50ml διαλύματος ΝαΟΗ γνωστής συγκέντρωσης Προσθέτουμε διάλυμα ΝαΟΗ (το χρώμα του δείκτη αλλάζει στιγμιαία) Σταματάμε ττην προσθήκη του ΝαΟΗ όταν αλλάξει το χρώμα του δείκτη

Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0 Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M NaOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH. Α)Προσθήκη 0 mL of NaOH HCl +H2O  H3O+ + Cl- ΆΡΑ [H3O+ ]=CHCl = 0.1 M pH = 1

Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0 Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M NaOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH. Β) Με προσθήκη 15 mL NaOH, Αρχικά mol ΗCl=c*V=0.1*0.035=0.0035mol Αρχικά mol NaOH=c*V=0.1*0.015=0.0015mol Αντίδραση HCl+ NaOH  NaCl +H2O Μετα την αντίδραση θα έχει περισέψει HCl nHCl =0.0035-0.0015=0.002mol V διαλύματος =0,035lt+0.015lt=0.05lt Άρα [HCl]=n/V=0.002/0.05M=0.4M = 4x10-1M HCl +H2O  H3O+ + Cl- ΆΡΑ [H3O+ ]= 4x10-2M pH = 1.3979

Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0 Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M NaOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH Γ)Με προσθήκη 35 mL NaOH 0,1Μ Αρχικά mol ΗCl=c*V=0.1*0.035=0.0035mol Αρχικά mol NaOH=c*V=0.1*0.035=0.0035mol Αντίδραση HCl+ NaOH  NaCl +H2O Άρα έχομε πλήρη εξουδετέρωση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση στο ισοδύναμο σημείο Το pH το καθορίζει ο ιονισμός του νερού άρα [Η3Ο+]=[ΟΗ-]=10-7 άρα pH = 7

Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0 Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M NaOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH δ)Με προσθήκη 50 mL NaOH 0,1Μ Αρχικά mol ΗCl=c*V=0.1*0.035=0.0025mol Αρχικά mol NaOH=c*V=0.1*0.05=0.005mol Αντίδραση HCl+ NaOH  NaCl +H2O Μετα την αντίδραση θα έχει περισέψει ΝαΟΗ nΝαΟΗ =0.005-0.0035=0.0015mol V διαλύματος =0,035lt+0.05lt=0.85lt Άρα [ΝαΟΗ]=n/V=0.0015/0.85M=0.01765M ΝαΟΗ Να+ + ΟΗ- Άρα [ΟΗ-]=0,01765 άρα pOH=-log0.01765=1.753 Άρα pH=14-pOH=14-1.753=12.247

β. Ογκομέτρηση ασθενούς οξέος με ισχυρή βάση Στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης, στο διάλυμα υπάρχει μόνο το άλας που προκύπτει από την εξουδετέρωση του ασθενούς οξέος από την ισχυρή βάση. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα στο ισοδύναμο σημείο να έχουμε pH > 7, στους 25 oC. Ισοδύναμο σημείο Η φαινολοφθαλεινη αλλάζει χρώμα σε αυτό το pH Ο δείκτης κόκκινο του μεθυλίου δεν ενδείκνειται Καμπύλη ογκομέτρησης ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση

Ογκομέτρηση 25ml CH3COOH 0.1M με διάλυμα ΝαΟΗ 0,1Μ Περιοχή που αλλάζει χρώμα Η φαινολοφθαλεινη 2 Ρυθμιστικό διάλυμα Ισοδύναμο σημείο Περιοχή που αλλάζει χρώμα το πράσινο της βρωμοκρεσόλης

pH διαλύματος βενζοικού οξέος (ασθενές οξύ) ερώτηση: όταν 100 mL διαλύματος 0.025 M βενζοικό οξύ ογκομετρείται με διάλυμα 0.1 M NaOH στο ισοδύναμο σημείο . Ποιο το pH στο ισοδύναμο σημείο ισοδύναμο σημείο pH διαλύματος βενζοικού οξέος (ασθενές οξύ)

Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0 Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M CH3COOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH Ka = 1.75 x 10-5M Με 0 mL NaOH αρχικό σημείο καθαρό CH3COOH CH3COOH +Η2Ο ↔ CH3COO- +Η3Ο+ αρχικα 0,1Μ ισορροπία 0,1-χ χ χ [H3O+] = χ [H3O+] 2=Ka * CHA [H3O+] =χ= (1.75-5 M)*(0.1 M) = 1.32-3 M pH = 2.878

Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0 Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M CH3COOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH Ka = 1.75 x 10-5M B) Με προσθήκη 15 mL NaOH, Αρχικά mol CH3COOH =c*V=0.1*0.035=0.0035mol Αρχικά mol NaOH=c*V=0.1*0.015=0.0015mol Αντίδραση CH3COOH + NaOH  CH3COONa +H2O Μετα την αντίδραση θα έχει περισέψει CH3COOH n CH3COOH =0.0035-0.0015=0.002mol Και στο διάλυμα υπάρχουν CH3COOΝα 0,0015mol V διαλύματος =0,035lt+0.015lt=0.05lt Άρα [CH3COOH]=n/V=0.002/0.05M=0.4M Άρα [CH3COONa]=n/V=0.0015/0.05M=0.3M Άρα έχομε ρυθμιστικό διάλυμα pH=pKa +logcb/ca=log(1.75*10-5) +log0.3/0.4=4.632

Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0 Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M CH3COOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH Ka = 1.75 x 10-5M Με προσθήκη 35 mL NaOH, Αρχικά mol CH3COOH =c*V=0.1*0.035=0.0035mol Αρχικά mol NaOH=c*V=0.1*0.035=0.0035mol Αντίδραση CH3COOH + NaOH  CH3COONa +H2O Άρα μετα την αντίδραση έχομε μόνο 0,0035mol CH3COONa [CH3COONa]=n/v=0.0035/0.07=0.5M CH3COONa  CH3COO- + Na+ 0.5M 0.5M CH3COO- +H2O ↔ CH3COOH + OH- Αρχ 0,5Μ Ισορ 0,5-χ χ χ Κb=x2/0.5 Kb=Kw/Ka=10-14/(1.75*10-5) X= [OH-] = 5.34-6 M άρα pOH = 5.272 pH = 8.728

Άρα pH=14-pOH=14-1.75=12.25 δ)Με προσθήκη 50 mL NaOH 0,1Μ Υπολογίστε το pH διαλύματος αν σε 35mL 0.1 M CH3COOH προσθέσουμε α)0, β)15, γ)35, και δ)50 mL of 0.1 M NaOH Ka = 1.75 x 10-5M δ)Με προσθήκη 50 mL NaOH 0,1Μ Αρχικά mol CH3COOH =c*V=0.1*0.035=0.0025mol Αρχικά mol NaOH=c*V=0.1*0.05=0.005mol Αντίδραση CH3COOH + NaOH  CH3COONa +H2O Μετα την αντίδραση θα έχει περισέψει ΝαΟΗ nΝαΟΗ =0.005-0.0035=0.0015mol V διαλύματος =0,035lt+0.05lt=0.85lt Άρα [ΝαΟΗ]=n/V=0.0015/0.85M=0.01765M ΝαΟΗ Να+ + ΟΗ- Άρα [ΟΗ-]=0,01765 άρα pOH=-log0.01765=1.753 Άρα pH=14-pOH=14-1.75=12.25

υπολογισμός συγκέντρωσης Ογκομέτρηση CH3COOH (ξύδι ) με ΝαΟΗ υπολογισμός συγκέντρωσης Vτελικός- Vαρχικόςl= Vχρησ (in mL) Vαρχικός mol CH3COOH = Mol of NaOH mol CH3COOH = MNaOH × VNaOH “ 0.1 M NaOH ” Vfinal moles CH3COOH = MNaOH × Vused Τελικό σημείο: Αποκτά ένα απαλό ροζ χρώμα 250mL 250mL 250mL ξύδι + H2O+ 2-3 σταγόνες φαινολοφθαλεινη

Αντίδραση οξέος –βάσης Όταν σε 100. mL 0.025 M διαλύματος βενζοικού οξέος ογκομετρηθουν με διάλυμα 0.1 M NaOH ποιο το pH στο ισοδύναμο σημείο? Το βενζοικο οξύ (ΗΒz) εχει αντιδράσει όλο και έχει σχημα τιστεί Bz- 1 υπολογισμός: ηΒz=c*V=0.1*0.025=0.0025 mol άρα [Bz-]=η/V=0.0025/0.05= 0.02 M. Bz- + H2O HBz + OH- Kb = 1.6 x 10-10 [Bz-] [HBz] [OH-] ισορροπία 0.020 - x x x x = [OH-] = 1.8 x 10-6, pOH = 5.75, and pH = 8.25

όταν 100 mL διαλύματος 0.025 M βενζοικό οξύ ογκομετρείται με διάλυμα 0.1 M NaOH στο ισοδύναμο σημείο . Ποιο το pH όταν έχομε προσθέσει την μισή ποσότητα από αυτή στο ισοδύναμο σημείο

Αντίδραση οξέος –βάσης όταν έχομε προσθέσει την μισή ποσότητα που απαιτείται για την πλήρη εξούδετέρωση θα έχομε στο διάλυμα ίσα mol HBz και Bz- άρα και ίσες συγκεντρώσεις [Bz- ]=[HBz] HBz + H2O ↔ H3O+ + Bz- Ka = 6.3 x 10-5 pH = pKa + log ( [Bz- ]/[HBz] ) pH = 4.20 + log (1) pH = 4.20 pH όταν έχομε προσθέσει την μισή ποσότητα Έχομε ρυθμιστικό διάλυμα και το pH =pKa

Ογκομέτρηση ασθενούς οξέος με ισχυρή βάση pH Ισοδύναμο σημείο Vι.σ VNaOH ½ Vι.σ

γ Ογκομέτρηση ισχυρής βάσης με ισχυρό οξύ: Στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης, στο διάλυμα υπάρχει μόνο το άλας που προκύπτει από την εξουδετέρωση του ισχυρού οξέος από την ισχυρή βάση. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα στο ισοδύναμο σημείο να έχουμε pH = 7, στους 25 oC Ισοδύναμο σημείο

δ. Ογκομέτρηση ασθενούς βάσης με ισχυρό οξύ Στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης, στο διάλυμα υπάρχει μόνο το άλας που προκύπτει από την εξουδετέρωση της ασθενούς βάσης από το ισχυρό οξύ. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα στο ισοδύναμο σημείο να έχουμε pH < 7, στους 25 oC. Ο δείκτης φαινιλοφθαλεινη αλλάζει χρώμα σε αυτό το pH Ο δείκτης κόκκινο του μεθυλίου αλλάζει χρώμα σε αυτό το pH Ισοδύναμο σημείο

Α4 Ογκομέτρηση διαλύματος 0,1Μ ΝΗ3 με διάλυμα HCl 0.1M Ο δείκτης κόκκινο του μεθυλίου αλλάζει χρώμα σε αυτό το pH Ισοδύναμο σημείο

Χρήση δεικτών στην ογκομέτρηση . καμπύλη ογκομέτρησης Ασθενές οξύ – ισχυρή βάση καμπύλη ογκομέτρησης Ασθενή βάση– ισχυρό οξύ