Cara membuat pengiraan pentitratan untuk SPM

Pengiraan pentitratan muncul dalam kedua-dua sisi teori dan amali bagi asid, bes dan garam, dan ia antara markah paling boleh dipercayai dalam Kimia SPM, kerana kaedahnya tetap. Jika anda boleh mencari purata titratan, menukar isi padu kepada mol, menerapkan nisbah mol dan menamatkan dengan kepekatan, anda boleh membuat hampir mana-mana soalan pentitratan. Panduan ini menelusuri kaedah itu dengan nombor bekerja.

Apa yang diukur oleh pentitratan

Dalam pentitratan asid–bes, anda menambah satu larutan yang kepekatannya diketahui (larutan piawai) daripada buret kepada isi padu tetap larutan yang satu lagi, disukat dengan pipet, sehingga tindak balas tepat lengkap, takat akhir, ditunjukkan oleh penunjuk bertukar warna. Daripada isi padu dan kepekatan yang diketahui, anda mengira kepekatan yang tidak diketahui. Langkah amali diliputi dalam eksperimen pentitratan asid-bes; di sini kita fokus pada pengiraannya.

Dua formula yang anda perlukan

Segalanya bergantung pada dua hubungan.

• Mol daripada larutan: mol = M × V ÷ 1000, dengan M ialah kepekatan dalam mol dm⁻³ dan V ialah isi padu dalam cm³. Membahagi dengan 1000 menukar cm³ kepada dm³.
• Nisbah mol daripada persamaan seimbang memberitahu anda bagaimana mol asid dan bes berkaitan.

Betulkan kedua-dua ini dan selebihnya ialah penggantian yang teliti.

Kaedah langkah demi langkah

1. Cari purata titratan. Guna hanya bacaan kongruen, titratan dalam lingkungan kira-kira 0.10 cm³ antara satu sama lain, dan puratakan. Abaikan pentitratan kasar (percubaan).
2. Tulis persamaan seimbang supaya anda tahu nisbah mol antara asid dan bes.
3. Kira mol larutan yang kepekatannya anda tahu, menggunakan M × V ÷ 1000.
4. Terapkan nisbah mol untuk mencari mol larutan yang tidak diketahui.
5. Kira kepekatan yang tidak diketahui dengan menyusun semula M = mol × 1000 ÷ V.
6. Tukar unit jika diminta, contohnya daripada mol dm⁻³ kepada g dm⁻³ dengan mendarab dengan jisim molar.

Contoh penyelesaian 1: tindak balas 1:1

25.0 cm³ natrium hidroksida yang kepekatannya tidak diketahui dititrat dengan 0.10 mol dm⁻³ asid hidroklorik. Purata titratan ialah 20.0 cm³. Cari kepekatan natrium hidroksida.

• Persamaan seimbang: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. Nisbah mol ialah 1:1.
• Mol HCl = 0.10 × 20.0 ÷ 1000 = 0.0020 mol.
• Nisbah mol 1:1, jadi mol NaOH = 0.0020 mol.
• Kepekatan NaOH = 0.0020 × 1000 ÷ 25.0 = 0.08 mol dm⁻³.

Itulah keseluruhan kaedah dalam empat baris. Perhatikan bagaimana nisbah mol cuma membawa mol terus melintas kerana ia 1:1.

Contoh penyelesaian 2: tindak balas 1:2

Di sinilah pelajar cuai tergelincir. 25.0 cm³ natrium hidroksida 0.10 mol dm⁻³ dineutralkan oleh asid sulfurik. Jika purata titratan asid diperlukan, dan asid itu 0.10 mol dm⁻³, cari isi padu itu.

• Persamaan seimbang: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O. Nisbah mol asid kepada bes ialah 1:2.
• Mol NaOH = 0.10 × 25.0 ÷ 1000 = 0.0025 mol.
• Daripada nisbah, mol H₂SO₄ = 0.0025 ÷ 2 = 0.00125 mol.
• Isi padu H₂SO₄ = 0.00125 × 1000 ÷ 0.10 = 12.5 cm³.

Langkah paling penting di sini ialah membahagi dengan 2 bagi nisbah mol. Jika anda lupa, anda menggandakan asid dan jawapan menjadi salah. Sentiasa tulis persamaan seimbang dahulu supaya nisbah ada di hadapan anda.

Menukar kepada gram per desimeter padu

Peperiksaan selalu meminta kepekatan dalam g dm⁻³. Cuma darab kepekatan dalam mol dm⁻³ dengan jisim molar. Bagi natrium hidroksida dalam contoh 1, jisim molar NaOH ialah 23 + 16 + 1 = 40 g mol⁻¹, jadi:

• Kepekatan = 0.08 × 40 = 3.2 g dm⁻³.

Anda boleh semak mana-mana penukaran ini dengan kaedah pengiraan pentitratan, dan kalkulator kemolaran dan pencairan berguna sementara anda membina keyakinan.

Kesilapan lazim yang perlu dielakkan

• Memuratakan pentitratan kasar bersama yang tepat, guna hanya bacaan kongruen.
• Lupa nisbah mol, terutama bagi asid diprotik seperti H₂SO₄ (1:2 dengan NaOH).
• Bercelaru isi padu mana pergi dengan kepekatan mana semasa menyusun semula.
• Lupa membahagi dengan 1000, yang mencampakkan jawapan sejauh faktor seribu.
• Membundar terlalu awal; simpan angka tambahan sehingga baris akhir.

Berlatih sehingga automatik

Pentitratan ialah rutin, jadi latih lima gerak yang sama pada soalan demi soalan: purata titratan, persamaan seimbang, mol, nisbah mol, kepekatan. Sebaik corak itu automatik, ia menjadi antara markah paling selamat dalam kertas. Jika nisbah mol atau penukaran unit terus mengelirukan, itu perkara yang cepat diperbaiki dengan guru, kelas satu-ke-satu dalam talian kami berjalan dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam, dengan percubaan satu jam berbayar; lihat cara ia berjalan jika anda mahu pentitratan dilatih dengan soalan Kertas 2 sebenar.