Teach ikasgaia
III. balorazioa: HCl disoluzio ezezagun baten kontzentrazioa
Acid Base Titration III urruneko laborategian, kontrolatu balorazioaren aurrerapena, behatu pH-a eta kolorea, eta aukeratu amaiera-puntua. Irakurri bureta eta kalkulatu azido klorhidrikoaren kontzentrazioa 1:1 erreakzioarekin, ziurgabetasuna kontuan hartuta.
Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua
Ikaskuntza-emaitzak
Balorazio batek zer neurtzen duen eta amaiera-puntua ondo aukeratzea zergatik den funtsezkoa azaltzea.
Urruneko balorazioa egitea: txorrota eta tantaren kontrola erabiltzea, eta pH-aren eta kolorearen aldaketak behatzea.
Amaiera-puntua norberak aukeratzea, irauten duen kolore-aldaketarekin eta pH-jauziarekin, eta hura gainditu gabe gelditzea.
Buretako meniskoa irakurtzea eta azken irakurketari hasierakoa kentzea, gehitutako NaOH bolumena lortzeko.
HCl-aren kontzentrazio ezezaguna kalkulatzea HCl-aren eta NaOH-aren arteko 1:1 erreakzioarekin.
Ziurgabetasunaz arrazoitzea —amaiera-puntua aukeratzea, meniskoa irakurtzea eta gehiegi gehitzea— eta baieztapena, ebidentzia eta arrazoibidea lotzen dituen ondorioa idaztea.
Ikaslearen jardueraren aurrebista
Jardueraren edukia
Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.
Zer egiten du balorazio batek?
9 min
Azido klorhidrikoaren disoluzio bat eman dizute galdera honekin: zer kontzentrazio du? Begiratze hutsez ez dago jakiterik, gardena eta koloregabea baita. Balorazioa da kimikariek galdera horri erantzuteko erabiltzen duten metodoetako bat.
Ideia hau da: kontzentrazioa ezagutzen duzun bigarren disoluzioa —hemen, sodio hidroxidoa, base bat— pixkanaka gehitzen diozu azido ezezagunari. Baseak azidoa neutralizatzen du. Azido guztia neutralizatzeko behar den base kantitatea gehitu denean, baliokidetasun-puntura iritsi zara. HCl-aren mol batek NaOH-aren mol batekin erreakzionatzen du; disoluzioan, H⁺ eta OH⁻ ioiek ura eratzen dute. Horregatik, erabilitako base bolumenarekin azido kantitatea eta haren kontzentrazioa kalkula ditzakezu.
Baliokidetasun-puntua ez da zuzenean ikusten. Praktikan, amaiera-puntua bilatzen duzu: balorazioa amaitutzat emateko aukeratutako seinalea. Bi aztarna erabiliko dituzu: pH-aren igoera azkarra eta adierazlearen kolore arrosa ahul iraunkorra, basearen soberakin txiki bat dagoenean. Erronka da ondo nahasitako disoluzio osoan lehen arrosa ahula mantentzen denean gelditzea. Goizegi geldituz gero, azidoa gera daiteke neutralizatu gabe; base gehiegi gehituz gero, amaiera-puntua gaindituko duzu. Ez dago bi puntuen arteko alde finko eta unibertsalik.
Balorazioaren muntaketa
Basea (NaOH) buretan dago eta azidoaren gainera erortzen da. pH-zundak disoluzioa neurtzen du, irabiagailuak nahasita mantentzen du eta adierazleak kolorea aldatzen du. Eskema orientagarria da; zure irakurketak laborategiko kameretatik hartuko dituzu.
Nondik dator kalkulua?
HCl-ak eta NaOH-ak 1:1 proportzio molarrean erreakzionatzen dute. Amaiera-punturaino gehitutako base bolumenak azidoaren kontzentrazioa estimatzeko aukera ematen du. Zuk irakurriko dituzu bolumen hori lortzeko buretako balioak.
Neutralizazioaren eredua
\begin{gathered}\mathrm{HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O}\\C_{\mathrm{HCl}}V_{\mathrm{HCl}}=C_{\mathrm{NaOH}}V_{\mathrm{NaOH,geh}}\end{gathered}
Hitzez: erreakzioa 1:1 denez, C(HCl) × V(HCl) = C(NaOH) × V(NaOH gehitua). Formulako geh laburdurak gehitutako bolumena adierazten du. Alikuota aztertzeko hartutako azido-laginaren zatia da. Laborategiak haren bolumena erakusten du. Alikuota, NaOH-aren kontzentrazioa eta gehitutako NaOH bolumena ezagututa, azidoaren kontzentrazioa kalkula dezakezu.
Zergatik da 1:1 proportzio molarra erreakzio honetan?
Laborategia erabili aurretik, aurreikusi zer gertatuko zaien pH-ari eta koloreari NaOH azidoari gehitzean. Azaldu zer espero duzun amaiera-puntuaren aurretik, bertan eta ondoren.
Ezagutu tresnak eta egin plana
8 min
Benetako esperimentuaren grabazioekin elkarreragingo duzu: zuk kontrolatzen duzu aurrerapena eta zuk aukeratzen duzu amaiera-puntua. Lehenik, ezagutu zer kontrolatzen eta zer irakurtzen duzun.
Esperimentua Configuración atalean prestatzen da (konfigurazioa): aukeratu 0,100 mol/L-ko sodio hidroxidoa baloratzaile gisa eta irakasleak esleitutako azido ezezaguna —Ácido n.º 1, hau da, 1. azidoa, besterik esan ezean—. Laborategiak ontziko azidoaren bolumena edo alikuota erakusten du, ziurgabetasunarekin. Idatzi biak, kalkuluan eta emaitzaren interpretazioan behar baitituzu.
Observación atalean (behaketa) egingo duzu balorazioa:
- Buretak NaOH dauka. Aurreko ikuspegiko kameran irakurriko duzu eskala.
- pH-metroa hurbileko ikuspegian ageri da; haren irakurketa aldatzen da balorazioak aurrera egin ahala.
- Ontzia irabiagailuaren gainean dago, eta azidoa eta ingurune basikoan arrosa bihurtzen den adierazlea ditu.
- Bi kontrolek aurrerapena gidatzen dute: txorrotak etengabe aurrera egiteko balio du; A tanta-botoiarekin, berriz, sakatuta dagoen bitartean aurrera egiten du balorazioak eta askatzean gelditzen da. Sakatu denbora laburrez tanta bat ikusi arte, eta askatu. Sakatze batek ez du automatikoki tanta bakarra bermatzen.
Basea gehitzen jarraitzeko bi kontrolak
Erabili txorrota amaiera-puntutik urrun zaudenean. Arrosa agertu eta desagertzen hasten denean, itxi txorrota eta erabili tanta-botoia, aurrerapena arretaz kontrolatzeko.
Estrategia: hasieran egin aurrera txorrotarekin; arrosa-arrastoek gehiago irauten dutenean eta pH-a azkarrago igotzen denean, pasa tanta banakara. Amaiera-puntua disoluzio osoan lehen arrosa ahula nahastu ondoren mantentzen den unea da, pH-aren igoera azkarraren inguruan. Desagertzen den arrosa-arrastoa ez da amaiera-puntua. Gelditu lehen arrosa ahul iraunkorrean; kolorea bizitzen bada base gehiago gehitzean, amaiera-puntua gainditu duzun seinale izan daiteke.
Bureta bi aldiz irakurri: ezer gehitu aurretik (hasierako irakurketa) eta amaiera-puntuan (azken irakurketa). Aldea da gehitutako NaOH bolumena. Adibidez: hasierako irakurketa 1,20 mL eta amaiera-puntukoa 18,60 mL badira, gehitutako NaOH bolumena = 18,60 − 1,20 = 17,40 mL.
Nola irakurri bureta
Irakurri eskala meniskoaren punturik baxuenean, hau da, likidoaren gainazal kurbatuaren behealdean. Aurrez aurreko laborategian begiak maila horretan jarri behar dira; urrunekoan, erabili emandako aurreko ikuspegia eta adierazi kameraren bereizmenak irakurketa mugatzen badu. Likido-maila jaitsi egiten da basea irten ahala, baina eskalako zenbakia handitu egiten da. Jaso hasierako eta amaiera-puntuko irakurketak, eta kendu hasierakoa azkenekoari.
Idatzi baloraziorako plan laburra (4–6 esaldi). Jaso: zer baloratzaile eta lagin ezezagun erabiliko dituzun, nola erabiliko dituzun txorrota eta tanta-botoia, nola irakurriko duzun bureta, amaiera-punturako zer bi aztarna behatuko dituzun eta nola saihestuko duzun hura gainditzea.
Egin balorazioa eta aukeratu amaiera-puntua
23 min
Orain, egin balorazioa. Joan poliki amaiera-puntutik hurbil: zure erabakiak eragina du neurketan. Jaso zure irakurketak aurrera egin ahala; horiek izango dira zure ebidentzia.
Ireki balorazioaren laborategia
Configuración atalean (konfigurazioa), aukeratu 0,100 mol/L-ko NaOH eta esleitutako azido ezezaguna —Ácido n.º 1, besterik esan ezean—. Idatzi laborategiak erakusten duen alikuotaren bolumena eta ziurgabetasuna.
Observación atalean (behaketa), irakurri eta jaso buretako hasierako irakurketa, aurreko ikuspegian.
Ireki txorrota aurrera egiteko. Behatu pH-metroko irakurketa eta ontziko kolorea.
Arrosa-arrastoek gehiago irauten dutenean eta pH-a azkarrago igotzen denean, itxi txorrota eta pasa tanta-botoira. Mantendu sakatuta tanta bat behatzeko adina, eta askatu; behatu nahasketaren ondoko pH-a eta kolorea. Grabazioa geldituta, irudia ere gelditzen da; behar den nahasketa ikusteko, aurreratu arretaz.
Gelditu amaiera-puntuan: disoluzio osoan lehen arrosa ahula mantentzen denean, pH-jauziaren inguruan. Ez jarraitu arrosa bizia lortu arte.
Irakurri eta jaso buretako amaiera-puntuko irakurketa.
Klase-saio batean erabilgarri
Balorazioan egindako behaketak
Jaso zure irakurketak, etapa bakoitzeko errenkada batean. Erabili gutxienez sei hauek: (1) hasiera, basea gehitu aurretik; (2) lehen gehiketak; (3) prozesuaren erdialdea; (4) lehen arrosa-arrastoak; (5) amaiera-puntutik hurbil tanta banaka; (6) amaiera-puntua. Idatzi etapa eta kolorea errenkada bakoitzean; pH-a eta buretako irakurketa, gutxienez hasieran eta amaiera-puntuan.
| Etapa | pH-a (neurgailuan) | Buretako irakurketa mL | Ontziko kolorea | Oharra |
|---|---|---|---|---|
Amaiera-puntuaren pantaila-argazkia
Hartu pantaila-argazkia amaiera-puntuan edo justu ondoren: ontzia lehen arrosa iraunkorrarekin eta/edo pH-metroa jauziaren inguruan. Erantsi irudia edo itsatsi esteka. Une zehatza harrapatu ez baduzu edo irudia erantsi ezin baduzu, deskribatu zehazki amaiera-puntuko kolorea, pH-irakurketa eta buretako irakurketa. Erakustaldia erabili baduzu, adierazi hori.
Kalkulatu kontzentrazio ezezaguna
12 min
Kalkuluan gehitutako NaOH bolumena erabili behar da, ez buretako azken irakurketa bakarrik. Gehitutako bolumena = amaiera-puntuko irakurketa − hasierako irakurketa.
Asmatutako balioekin egindako adibidea: azidoaren alikuota 20,00 mL, NaOH-aren kontzentrazioa 0,100 mol/L eta gehitutako NaOH bolumena 17,40 mL badira, C(azidoa) = (0,100 × 17,40) / 20,00 = 0,0870 mol/L. Zure kalkulurako, erabili laborategian jasotako balioak.
Bolumenetik kontzentraziora
Bete taula neurtutako balioekin. Erabili bolumen-unitate bera bi aldeetan; mL egokia da, unitateak zatiduran sinplifikatzen direlako. Adierazi azken kontzentrazioa mol/L-tan.
| Saiakuntza | Azidoaren alikuota mL | NaOH-aren kontzentrazioa mol/L | Buretako hasierako irakurketa mL | Amaiera-puntuko irakurketa mL | Gehitutako NaOH bolumena mL | Kalkulatutako azido-kontzentrazioa mol/L |
|---|---|---|---|---|---|---|
Azaldu, zure behaketetan oinarrituta, nola jakin zenuen amaiera-puntura iritsi zinela. Zer ikusi zenuen kolorean eta pH-an gelditu aurretik? Zer seinalek adieraziko zuen tanta bat gehiegi gehitu zenuela?
Kalkulatu gehitu zenuen NaOH bolumena mL-tan. Kendu buretako hasierako irakurketa amaiera-puntukoari, sartu emaitza eta erakutsi kenketa.
Kalkulatu orain azidoaren kontzentrazioa mol/L-tan. Erabili C(azidoa) × V(azidoa) = C(NaOH) × V(NaOH gehitua) erlazioa, eta erakutsi balioen ordezkapena zure azido-alikuotarekin, 0,100 mol/L-ko NaOH-arekin eta gehitutako bolumenarekin.
Baloratu ziurgabetasuna eta eman erantzuna
8 min
Erantzunik onena ez da hamartar gehien dituena: zure ebidentziarekin lotuta dagoena eta ziurgabetasuna argi adierazten duena da.
Demagun amaiera-puntua gainditu eta NaOH bolumen handiegia jaso duzula. Zer gertatuko zaio kalkulatutako azido-kontzentrazioari?
Aipatu zure saiakuntzako bi ziurgabetasun-iturri. Azaldu bakoitzak nola handitu edo txikitu dezakeen gehitutako bolumena edo azken kontzentrazioa.
Idatzi azken erantzuna baieztapen labur gisa. Jaso: (1) kalkulatutako kontzentrazioa, unitateekin; (2) gehitutako NaOH bolumena; (3) zure bi ebidentzia —pH-a, kolorea eta/edo buretako irakurketak—; (4) nola jakin zenuen amaiera-puntuan zeundela; eta (5) ziurgabetasun-iturri bat.
Honela has zaitezke: HCl-aren kontzentrazio ezezaguna ___ mol/L ingurukoa zela estimatu nuen. 0,100 mol/L-ko NaOH-aren ___ mL gehitu nituen: buretako hasierako irakurketa ___ mL zen, eta amaiera-puntukoa ___ mL. Amaiera-puntura iritsi nintzela erabaki nuen, ___. Emaitzak ziurgabetasuna du, ___ delako.
Sakontzeko aukerak
20 min
Egin atal hau irakasleak bertsio luzea esleitzen badu eta zure laborategiko sarbideak ahalbidetzen badu soilik.
Amaiera-puntua kolorearekin eta pH-metroarekin aukeratu duzu. Zein aztarnaz fidatu zara gehiago, eta zergatik? Noiz eraman zaitzake bakoitzak okerreko ondoriora?
Irakasleak bigarren lagin ezezagun bat emango balizu, nola egingo zenuke konparazio kontrolatua? Zer alde espero zenuke behar den base bolumenean? Kontuan hartu azidoaren kontzentrazioa eta alikuotaren bolumena.
Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean
Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua