Pengiraan pentitratan

Halaman ini menerangkan pengiraan pentitratan untuk Kimia SPM secara langkah demi langkah: formula yang diperlukan, unit yang perlu diberi perhatian, dan contoh penyelesaian.

Bila anda menggunakannya

Pentitratan ialah eksperimen teras Tingkatan 4 untuk mencari kepekatan yang tidak diketahui. Dalam Kimia SPM anda diberi bacaan buret dan pipet dan diminta bekerja balik kepada kepekatan atau isipadu, menggunakan persamaan peneutralan seimbang.

Formula dan unit

Bagi mana-mana larutan, n = M x V, dengan M ialah kepekatan molar dan V ialah isipadu dalam dm³. Hubungan antara asid dan alkali ialah nisbah mol daripada persamaan:

n(asid) / n(bes) = pekali asid / pekali bes

Unit. Kepekatan M dalam mol dm⁻³, isipadu V dalam dm³ (jadi bahagikan bacaan cm³ dengan 1000), amaun n dalam mol. Bentuk ringkas yang lazim ialah (Ma x Va) / (Mb x Vb) = a / b, dengan a dan b ialah pekali asid dan bes.

Contoh penyelesaian 1 (mudah)

NaOH + HCl → NaCl + H₂O. 25.0 cm³ natrium hidroksida 0.10 mol dm⁻³ dineutralkan oleh 20.0 cm³ asid hidroklorik. Cari kepekatan asid.

• n(NaOH) = 0.10 x (25.0 / 1000) = 0.0025 mol.
• Nisbah NaOH : HCl = 1 : 1, jadi n(HCl) = 0.0025 mol.
• M(HCl) = n / V = 0.0025 / (20.0 / 1000) = 0.125 mol dm⁻³.

Contoh penyelesaian 2 (sederhana)

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O. 25.0 cm³ natrium hidroksida 0.20 mol dm⁻³ dineutralkan oleh 15.0 cm³ asid sulfurik. Cari kepekatan asid.

• n(NaOH) = 0.20 x (25.0 / 1000) = 0.0050 mol.
• Nisbah NaOH : H₂SO₄ = 2 : 1, jadi n(H₂SO₄) = 0.0050 / 2 = 0.0025 mol.
• M(H₂SO₄) = 0.0025 / (15.0 / 1000) = 0.167 mol dm⁻³.

Contoh penyelesaian 3 (aras SPM)

Cari isipadu pula. Berapa isipadu natrium hidroksida 0.25 mol dm⁻³ meneutralkan 25.0 cm³ asid sulfurik 0.10 mol dm⁻³? (H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O)

• n(H₂SO₄) = 0.10 x (25.0 / 1000) = 0.0025 mol.
• Nisbah H₂SO₄ : NaOH = 1 : 2, jadi n(NaOH) = 0.0025 x 2 = 0.0050 mol.
• V(NaOH) = n / M = 0.0050 / 0.25 = 0.020 dm³ = 20.0 cm³.

Titik akhir dan titer purata

Dalam eksperimen, penunjuk menanda takat akhir, tempat asid dan alkali bertindak balas dengan tepat. Anda mengulang pentitratan dan mempuratakan hanya titer sepadan (bacaan dalam 0.10 cm³ antara satu sama lain), kemudian menggunakan isipadu purata itu dalam pengiraan. Memahami perkara ini menjelaskan mengapa nombor dalam soalan kelihatan sebegitu, dan ia sering diperiksa sebagai penjelasan pendek di sebelah aritmetik.

Membaca jadual pentitratan

Banyak soalan memberi jadual pentitratan kasar dan tepat. Abaikan percubaan kasar, kemudian pilih bacaan yang bersetuju dalam lingkungan 0.10 cm³, campurkannya dan bahagikan untuk mendapat titer purata. Isipadu purata tunggal itulah nombor yang anda masukkan ke dalam n = MV. Mendapatkan purata yang betul sebelum sebarang pengiraan bermula selalunya bernilai sama banyak dengan aritmetik yang menyusul. Perhatikan juga perkataan dalam soalan: “dititratkan sehingga”, “diperlukan untuk meneutralkan” dan “isipadu yang digunakan” semuanya merujuk kepada isipadu titer purata yang sama, jadi jangan terkeliru oleh susunan ayat.

Perangkap lazim

• Isipadu dibiarkan dalam cm³. Bahagikan setiap bacaan cm³ dengan 1000 sebelum menggunakan n = MV, atau bekerja dalam unit konsisten sepanjangnya.
• Mengabaikan nisbah bagi asid diprotik. H₂SO₄ bertindak balas dengan dua kali ganda NaOH; nisbah 2 : 1 itulah tempat markah hilang.
• Guna titer kasar. Hanya purata titer sepadan yang layak masuk pengiraan.
• Keliru M dan n. Kepekatan ialah per dm³; mol ialah jumlah dalam isipadu yang anda gunakan.

Dalam kelas satu-ke-satu dalam talian kami, kami berlatih membaca persamaan untuk nisbah dahulu, kemudian memasukkan angka buret, supaya soalan pentitratan menjadi rutin dan bukan teka-teki setiap kali ia muncul.