ההבדל העיקרי - טיטרציה אחורית מול טיטרציה ישירה

טיטרציות הן טכניקות כימיות המשמשות לזיהוי כמות התרכובת הלא ידועה הנמצאת בתערובת נתונה. בטכניקה זו, אנו משתמשים בפתרון של ריכוז ידוע כדי למצוא את ריכוז ההווה הלא ידוע במדגם שלנו. עם זאת, כדאי שיהיה לנו מושג לגבי המתחם הלא ידוע; אחרת, לא נוכל לקבוע את הפתרון של הריכוז הידוע שיש להשתמש בו לזיהוי זה. נקודת הסיום של טיטרציה מצביעה על סיום התגובה בין התרכובת הלא ידועה לבין המתחם הידוע. ניתן לבצע טיטרציות בדרכים שונות וישנם מספר סוגים של טיטרציות. טיטרציות גב וטיטרציות ישירות הם שני סוגים כאלה. ההבדל העיקרי בין טיטרציה גב לטיטרציה ישירה הוא זה טיטרציה אחורית קובעת את ריכוז הלא נודע על ידי קביעת הכמות הנותרת של התרכובת עם ריכוז ידוע ואילו טיטרציה ישירה מודדת ישירות את ריכוז התרכובת הלא ידועה.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהי טיטרציה לאחור - הגדרה, דוגמאות, יישומים 2. מהי טיטרציה ישירה - הגדרה, דוגמאות, יישומים 3. מה ההבדל בין טיטרציה אחורית לטיטרציה ישירה - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: טיטרציה אחורית, טיטרציה ישירה, טיטרציות EDTA, נקודת סיום, נקודת שוויון, אינדיקטור, טיטרציה, טיטרנד, טיטרנט

מהי טיטרציה לאחור

טיטרציה אחורית היא שיטת טיטרציה המשמשת לקביעת ריכוזו של אלמוני באמצעות כמות עודפת של תרכובת עם ריכוז ידוע. קיימת תגובה כימית בין תרכובות אלה. מאחר שכמות התרכובת עם ריכוז מוכר ידועה כבר ידועה, אנו יכולים לקבוע את כמות התרכובת שהגיבה עם התרכובת הלא ידועה על ידי ביצוע טיטרציה לאחור.

בטיטרציה ישנם שני מרכיבים המעורבים: טיטרנט וטיטרנד. ה טיטרנטי הוא הפתרון בעל ריכוז ידוע. טיטרנד הוא האנליט או המדגם. מדגם זה מורכב מתרכובת עם ריכוז לא ידוע ותרכובת זו צריכה להגיב עם הפתרון הטיטרנטי. טיטרציה לאחור אינה כרוכה בתגובה ישירה בין הטיטרנט לבין הטיטרנד. ראשית, אנו מוסיפים תרכובת עודפת לתמיסת הדגימה אשר עלולה לגרום לתגובה כימית. לאחר מכן אנו מודדים את כמות התרכובת הנותרת. לכן, הטיטרנד כאן הוא גם תרכובת ידועה.

דוגמא

הבה נבחן דוגמא על מנת להבין מושג זה. ניתנת לנו פתרון יון מתכת עם יון מתכת לא ידוע בעל ריכוז לא ידוע. אנו יכולים להשתמש בשיטת טיטרציה אחורית של EDTA, שיטת טיטרציה נפוצה, לניתוח פתרון זה. כאן, תחילה יש להוסיף כמות עודפת של EDTA לפתרון המדגם. ריכוז הפתרון EDTA צריך להיקבע מאוחר יותר באמצעות תקן עיקרי. הוספת EDTA תגרום להיווצרות קומפלקס מתכת יון-EDTA. אז הכמות הנותרת של EDTA הקיימת במדגם נקבעת באמצעות מג⁺² פתרון בנוכחות מחוון EBT. יוני מתכת יוצרים תמיד מתחמים עם EDTA ביחס של 1: 1. מכיוון שהכמות שנוספה בעבר של EDTA ידועה, אנו יכולים לחשב את כמות EDTA שהגיבה עם מתכת לא ידועה.

איור 1: שינוי הצבע של מחוון EBT. צבע EBT החופשי הוא כחול. מתחם המתכת יון-EBT הוא אדום יין.

מהי טיטרציה ישירה

טיטרציה ישירה היא שיטת הטיטרציה הבסיסית הכוללת את התגובה בין התרכובת הלא ידועה לבין המתחם בעל ריכוז ידוע. כאן, הוספת ריאגנטים עודפים אינה נעשית כמו בטיטרציות גב. התרכובת הלא ידועה מגיבה ישירות עם המתחם הידוע. לכן, נקודת הסיום של הטיטרציה מצביעה על סוף התגובה. באמצעות נקודת קצה זו ניתן לקבוע את כמות התרכובת הלא ידועה הקיימת בפתרון המדגם.

והכי חשוב, יש להשיג את נקודת הסיום של הטיטרציה הישירה בזהירות מכיוון שנקודת הסיום נלקחת ישירות לחישובים הנוספים. עם זאת, נקודת הסיום של הטיטרציה הישירה אינה נותנת לעתים קרובות את נקודת השוויון המדויקת של התגובה. הסיבה לכך היא שנקודת הסיום ניתנת כאשר המחוון המשמש בטיטרציה נותן את שינוי צבעו. שינוי צבע זה ניתן רגע לאחר השלמת התגובה. לכן, חשוב מאוד לקבוע את הנקודה המדויקת שבה נגמרת התגובה.

איור 2: ניתן לקבוע את נקודת הסיום של הטיטרציה הישירה משינוי הצבע של הפתרון.

טיטרציות על בסיס חומצה הן דוגמאות טובות לטיטרציות ישירות. כאן מגיבים חומצה עם בסיס. מחוון משמש לקביעת נקודת הסיום של התגובה מכיוון שכמעט כל החומצות והבסיסים הם תרכובות חסרות צבע. עם התקדמות התגובה משתנה ה- pH של הפתרון. ב pH מסוים, המחוון נותן את שינוי הצבע שלו. נקודת השינוי בצבע נלקחת כנקודת הסיום של התגובה. לאחר מכן, אנו יכולים לקבוע את ריכוז הלא נודע (חומצה או בסיס) בהתאם לקשר הסטוכיומטרי בין החומצה לבסיס.

ההבדל בין טיטרציה אחורית לטיטרציה ישירה

הַגדָרָה

טיטרציה אחורית: טיטרציה אחורית היא שיטת טיטרציה המשמשת לקביעת ריכוזו של אלמוני באמצעות כמות עודפת של תרכובת עם ריכוז ידוע.

טיטרציה ישירה: טיטרציה ישירה היא שיטת הטיטרציה הבסיסית הכוללת את התגובה בין המתחם הלא ידוע לבין המתחם בעל ריכוז ידוע.

תגובות

טיטרציה אחורית: בשיטת טיטרציה גב מתרחשות שתי תגובות כימיות.

טיטרציה ישירה: בשיטת טיטרציה ישירה מתרחשת תגובה כימית אחת.

טיטרציה

טיטרציה אחורית: בטיטרציות גב, הטיטרציה מתבצעת בין שני תרכובות ידועות.

טיטרציה ישירה: בטיטרציות ישירות, הטיטרציה מתבצעת בין תרכובת ידועה לבין תרכובת לא ידועה.

טיטרנד

טיטרציה אחורית: הטיטרנד של הטיטרציה האחורית הוא הכמות הנותרת של המגיב שנוסף עודף.

טיטרציה ישירה: הטיטרנד של הטיטרציה הישירה הוא המתחם הלא ידוע.

יישומים

טיטרציה אחורית: טיטציות גב משמשות לקביעת נקודת הסיום המדויקת כשיש שינויי צבע חדים.

טיטרציה ישירה: משתמשים בטיטרציות ישירות כאשר ניתן להשיג בקלות את נקודת הסיום של הטיטרציה.

סיכום

טיטרציות הן טכניקות כימיות שימושיות מאוד לזיהוי וכימות של תרכובת לא ידועה בתמיסת מדגם. טיטרציות גב וטיטרציות ישירות הן שני סוגים של שיטות טיטרציה. ההבדל העיקרי בין טיטרציה גב לטיטרציה ישירה הוא שטיטרציה גב קובעת את ריכוז הלא נודע על ידי קביעת כמות התרכובת הנותרת עם ריכוז ידוע ואילו טיטרציה ישירה מודדת ישירות את ריכוז התרכובת הלא נודעת.

הפניות:

1. "טיטרציה". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 24 ביולי 2016, זמין כאן. גישה ל- 18 בספטמבר 2017. 2. הלמנסטיין, דוקטורט. אן מארי. "מהי טיטרציה לאחור?" ThoughtCo, גישה ל- 18 בספטמבר 2017. 3. "מהי" טיטרציה ישירה "?" מדע, זמין כאן. גישה ל- 18 בספטמבר 2017.

באדיבות התמונה:

1. "שינוי צבע מחוון Eriochrome Black T" מאת LHcheM-יצירה משלו (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia 2. "ChemicalPrinciplesFig2-3" מאת דיקרסון, גריי והייט. המעלה המקורי היה Wight at Wikibooks באנגלית - (CC BY 3.0) באמצעות Commons Wikimedia