Elektrochemie voor MBO/Conductometrie Titratie, sterk zuur en sterke base

De titratie van een sterk zuur met een sterke base

Als voorbeeld voor de titratie van een sterk zuur met een sterke base kan de titratie van zoutzuur met natronloog gelden. De titratie-reactie is:

{\ce {Cl^{-}\ +\ H^{+}\ +\ Na^{+}\ +\ OH^{-}\ ->[{\ce {Titratie}}]\ H2O\ +\ Cl^{-}\ +\ Na^{+}}}

Reactie 1

Normaal gesproken worden de tribune-ionen in een reactie niet aangegeven, maar in het geval van een conductometrische titratie spelen ook de tribune-ionen een rol in het uiteindelijke meet-signaal.

{\ce {HCl\ +\ NaOH}}

Chloride

Het chloride-ion staat er bij en keek er naar en deed zelf verder helemaal niets. Het aantal chloride-ionen is voor, tijdens en na de titratie steeds het zelfde. Na volumecorrectie wordt een solide basis gevonden voor het conductogram. De bijdrage va chloride aan de totale geleidbaarheid is een vast blok onder in het hele conductogram. Zie Figuur 1.

Chloride

Natrium

Elke gelijke hoeveelheid toegevoegde NaOH zal een zelfde toename van het aantal natrium-ionen tot gevolg hebben. De bijdrage van natrium aan de geleidbaarheid zal dus evenredig zijn met het volume toegevoegd reagens. De gesommeerde geleidbaarheid van chloride en natrium vertoont dus een niet bij nul beginnend oplopend vlak Zie Figuur 2.

Natrium

Waterstof

Het aantal waterstof-ionen in de oplossing is in het begin gelijk aan het aantal chloride-ionen. Waterstof is echter veel bewegelijker dan chloride. Dde bijdrage aan de geleidbaarheid is dus veel groter. Tijdens het toevoegen van de NaOH-oplossing zal steeds een deel van de waterstof-ionen met de hydroxide-ionen reageren. Evenredig met het toegevoegde volume reagens neemt de hoeveelheid H⁺ steeds verder af, tot ze in het equivalentiepunt op zijn en niet meer bijdragen aan de geleidbaarheid. Zie Figuur 3.

Waterstof

Hydroxide

Tot het equivalentiepunt zijn er effectief geen hydroxide-ionen in de oplossing. Erna zal elke hoeveelheid reagens de hoeveelheid van deze ionen evenredig laten stijgen, en daarmee de bijdrage van hydroxide aan de geleidbaarheid. Op de schuine basis van de geleidbaarheid van chloride en natrium zal het efeect van de hydroxide-ionen een rechte, sterk stijgende lijn zijn. Zie Figuur 4
.

De afzonderlijke bijdragen van de ionen zijn in het conductogram niet te zien. Dat laat alleen de rode lijn (in figuur 4) zien.

Figuur 1 Bijdrage van Cl^-	Figuur 2 Bijdrage van Cl^-, Na⁺	Figuur 3 Bijdrage van Cl^-, Na⁺, H⁺	Figuur 4 Bijdrage van Cl^-, Na⁺, H⁺, OH^-

Hydroxide