Redox -titrering är en kraftfull analytisk teknik som används för att bestämma koncentrationen av en analyt (ämnet analyseras) genom att reagera den med en lösning av känd koncentration (titranten) i en redoxreaktion .
Här är uppdelningen:
* redoxreaktion: Involverar överföring av elektroner mellan två arter. En art blir oxiderad (förlorar elektroner), och den andra blir reducerad (får elektroner).
* titrering: En kontrollerad reaktion där en lösning av känd koncentration (titrant) gradvis läggs till en lösning av okänd koncentration (analyt) tills reaktionen når sin slutpunkt.
* Endpoint: Den punkt vid vilken reaktionen är klar, ofta indikerad av en färgförändring eller annan mätbar förändring.
Hur det fungerar:
1. Förberedelse: Du har en lösning av analyt med okänd koncentration och en lösning av titranten med känd koncentration.
2. titrering: Titranten läggs långsamt till analytlösningen med en burett.
3. Övervakning: Reaktionen övervakas för att upptäcka slutpunkten. Detta kan göras av:
* Visuell indikator: En kemikalie som ändrar färg vid slutpunkten.
* potentiometrisk titrering: Med hjälp av en voltmeter för att mäta potentialskillnaden mellan två elektroder under reaktionen.
4. Beräkning: Volymen av titrant som krävs för att nå slutpunkten används för att beräkna koncentrationen av analyt med användning av stökiometri och den balanserade redoxreaktionsekvationen.
Nyckelpunkter:
* ekvivalenspunkt: Den teoretiska punkten där molen av titrant och analyt är stökiometriskt ekvivalent i reaktionen.
* Standardlösningar: Titranter framställs vanligtvis som standardlösningar med exakt kända koncentrationer.
* Applikationer: Redox -titreringar används ofta inom olika områden, inklusive:
* kemi: Bestämma koncentrationen av olika ämnen, inklusive oxidations- och reducerande medel.
* Miljöövervakning: Analysera vatten- och markprover för föroreningar.
* läkemedelsindustri: Bedöma läkemedlets renhet och styrka.
* Matvetenskap: Bestämma vitamin C -innehållet i mat.
Exempel:
Låt oss överväga ett enkelt exempel:titreringen av järn (II) joner med kaliumpermanganat.
* analyt: Fe²⁺ (järn (ii) joner)
* titrant: Kmno₄ (kaliumpermanganat)
* Reaktion: Mno₄⁻ + 5fe²⁺ + 8h⁺ → mn²⁺ + 5fe³⁺ + 4h₂o
Permanganatjonerna (MnO₄⁻) verkar som oxidationsmedel, oxiderande järn (II) joner (Fe²⁺) till järn (III) joner (Fe³⁺). Slutpunkten uppnås när den lila färgen på permanganatjonerna försvinner på grund av fullständig reduktion. Volymen på kmno₄ som används låter dig beräkna koncentrationen av Fe²⁺ i provet.
Sammanfattningsvis: Redox -titrering ger en exakt och mångsidig metod för att bestämma koncentrationen av ett ämne genom att utnyttja överföringen av elektroner i en redoxreaktion. Dess breda utbud av applikationer gör det till en avgörande teknik inom många vetenskapliga och industriella områden.
