Magnus Ehingers undervisning

Videogenomgång (flippat klassrum)

Vad händer vid en neutralisation?

Ekvivalenta mängder syra och bas blandas

• Ett salt + vatten bildas

Exempel: NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Blir lösningen neutral?

• Ofta, men inte alltid!

Vi neutraliserar 50,0 ml 0,150 M HAc med 0,250 M NaOH. 

1. Hur stor volym NaOH går åt?
2. Blir den neutraliserade lösningen sur, basisk eller neutral?

Lösning:

HAc(aq) + NaOH(aq) → NaAc(aq) + H₂O

\(n_{\text{HAc}} = cV = 0,150\text{mol/dm}^3 \cdot 50,0 \cdot 10^{-3}\text{dm}^3 = 7,5 \cdot 10^{-3}\text{mol}\)

För att neutralisera ättiksyran måste vi tillsätta samma mängd NaOH:

\(V_{\text{NaOH}} = \frac {n}{c} = \frac {7,5 \cdot 10^{-3}\text{mol}}{0,250\text{mol/dm}^3} = 30,0\text{ml}\)

Den neutraliserade lösningen är en lösning av natriumacetat. Acetatjonen är en svag bas. Alltså blir lösningen svagt basisk.

Titrering av en svag syra med en stark bas

Vid syra-bas-titrering bildas vatten och ett salt.

Om man titrerar en stark syra med en stark bas

Exempel

• HCl(aq) + NaOH(aq) → H₂O + NaCl(aq)

Lösningen blir neutral

Om man titrerar en svag syra med en stark bas

Exempel

• NaAc(aq) + NaOH → H₂O + NaAc(aq)

Det bildas en vattenlösning av (i det här fallet) natriumacetat.

Acetatjonen, Ac^–, är en svag bas.

• Alltså blir lösningen basisk!

Vad händer om man titrerar ättiksyra med natriumhydroxid?

Vid titrering av ättiksyra med natriumhydroxid tillsätter man natriumhydroxid droppvis till ättiksyra. Man tillsätter oftast också en indikator vars färg slår om när man tillsatt en ekvivalent mängd natriumhydroxid. Vid titrering av ättiksyra är fenolftalein en lämplig indikator, eftersom den byter färg vid pH = 7..9. I det här fallet passar man också på att mäta pH under hela titreringen.

50,0 ml 0,150 M ättiksyra titreras med 0,250 M NaOH. Nedanstående mätvärden tas upp.

Ekvivalenspunkten

Vid ekvivalenspunkten har all HAc reagerat med NaOH och bildat NaAc + H₂O. Därför är \(n_\text{NaOH} = n_\text{HAc}\) vid ekvivalenspunkten.

Halvtiterpunkten 

Vid halvtiterpunkten har hälften av allt HAc överförts till NaAc, och hälften finns kvar som HAc. Därför är [HAc] = [Ac^–] vid halvtiterpunkten. Syrakonstanten för ättiksyran kan uttryckas såhär:

\(K_{\text{a}} = \frac {[\text{Ac}^-][\text{H}_3\text{O}^+]}{[\text{HAc}]} = \frac {[\text{Ac}^-]}{[\text{HAc}]} \cdot [\text{H}_3\text{O}^+]\)

Men eftersom [HAc] = [Ac^–] blir \(\frac {[\text{Ac}^-]}{[\text{HAc}]} = 1\) och \(K_{\text{a}} = [\text{H}_3\text{O}^+]\) vid halvtiterpunkten. Därför blir också pH = pK_a vid halvtiterpunkten.

I området pK_a ± 1 (där kurvans lutning är som svagast) är lösningen en buffert. Vid pH = pK_a är den buffrande förmågan som allra störst.