Wetenschappers moeten vaak de concentratie van een zure oplossing achterhalen. Om dit te doen, gebruiken ze een proces genaamd titratie. Met dit proces combineren wetenschappers de onbekende oplossing met een basisoplossing om het te neutraliseren en meten ze vervolgens het pH-niveau in de neutrale oplossing. Hiermee kunnen ze de zuurgraad van de oorspronkelijke oplossing berekenen.

Eigenschappen van zuren

Zuren zijn oplossingen met een pH-waarde van minder dan 7. Dit betekent dat er meer waterstofionen in de oplossing dan zou worden gevonden in zuiver water. Sterke zuren hebben meer waterstofionen dan zwakke zuren.

Alle zuren hebben een zure smaak. Volgens Canadaconnects.ca, een website die inleidende informatie geeft over chemische onderwerpen, kunnen sterke zuren gevaarlijk zijn omdat ze de blootgestelde huid kunnen verbranden.

Neutraliserende zuren met basen

Zuren kunnen worden geneutraliseerd door oplossingen genaamd basen; deze chemische reactie is de sleutel tot titratie. Basen zijn oplossingen met een pH van meer dan 7, een bittere smaak en een glad of zeepachtig gevoel.

Wanneer zuren worden gemengd met basen, resulteert de chemische reactie in de vorming van water en een of ander zout. Bij titratie proberen wetenschappers te veroorzaken dat deze chemische reactie de zuurconcentratie in een onbekende oplossing bepaalt.

Titratieoverzicht van titratie

Titratie is het proces waarbij wetenschappers een zure oplossing neutraliseren om de concentratie. Eerst wordt een specifieke hoeveelheid van de te analyseren oplossing in een kolf gegoten. Er wordt ook een indicator aan de kolf toegevoegd. De indicator verandert van kleur wanneer de oplossing wordt geneutraliseerd.

Een specifieke hoeveelheid van een bekende of standaardoplossing wordt in een buret geplaatst. De buret hangt boven de fles; de wetenschapper geeft geleidelijk de standaardoplossing af in de kolf totdat de kolf van kleur verandert. Zodra deze chemische reactie is opgetreden, berekent de wetenschapper de zuurconcentratie in de onbekende oplossing op basis van het volume standaardoplossing dat nodig is om het te neutraliseren.

Apparatuur gebruikt voor titratie

De oplossing die wordt geanalyseerd wordt meestal in een Erlenmeyer-kolf gegoten. Deze kolf heeft een conische vorm en bevat maatmarkeringen om het volume van een oplossing in de kolf eenvoudig te bepalen.

De standaardoplossing wordt in een buret geplaatst. Een buret is een cilinder die lijkt op een spuit, met maatmarkeringen en een plugkraan op de bodem. Buretten worden gebruikt om precieze hoeveelheden van een vloeistof in een oplossing af te geven.

De oplossing die wordt geanalyseerd, wordt meestal gemengd met een indicator. Een indicator is een kleine hoeveelheid van een stof die de kleur van een oplossing verandert op basis van het pH-niveau in de oplossing.

Voorbeeld van titratie

Stel dat een wetenschapper wil weten wat de concentratie is van zuur in een salpeterzuuroplossing. Eerst zou ze 25 ml van de oplossing in een Erlenmeyer-kolf van 250 ml gieten. Vervolgens voegt ze een 0.115 M NaOH-oplossing - een standaardoplossing - toe aan haar buret en laat deze over de kolf hangen. Vervolgens voegt ze een indicator aan de kolf toe voordat ze de buret opent om langzaam de NaOH-oplossing in de zuuroplossing te voegen.

Wanneer de titratie voltooid is, wordt de oplossing in de kolf rood. De wetenschapper meet de hoeveelheid standaardoplossing die aan de fles wordt toegevoegd.

Zodra de wetenschapper deze gegevens heeft, voert ze een reeks berekeningen uit om de verhouding van standaardoplossing tot salpeterzuur te berekenen en deze om te zetten in moedervlekken. Het eindresultaat van deze berekeningen is de zuurconcentratie in de zure oplossing.