Acid-Base Titration

การไตเตรทกรด-เบส(Acid-Base titration)

      การไทเทรตกรด-เบส หมายถึง กระบวนการหาปริมาณสาร โดยวิธีใช้สารละลายมาตรฐานที่ทราบค่าความเข้มข้นที่แน่นอน ให้ทำปฏิกิริยากับสารตัวอย่าง โดยอาศัยหลักการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารละลายกรดและเบสที่เข้าทำปฏิกิริยากันพอดี ทำให้คำนวณหาความเข้มข้นหรือปริมาณของสารตัวอย่างดังกล่าวได้

       วิธีการไทเทรตกรด-เบส คือ นำสารละลายกรดหรือเบสตัวอย่างที่ต้องการวิเคราะห์หาปริมาณ มาทำการไทเทรตกับสารละลายเบสหรือกรดมาตรฐานที่ทราบค่าความเข้มข้นที่แน่นอน กล่าวคือ ถ้าสารละลายตัวอย่างเป็นสารละลายกรด ก็ต้องใช้สารละลายมาตรฐานเป็นเบส นำมาทำการไทเทรต แล้วบันทึกปริมาตรของสารละลายมาตรฐานที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาพอดีกัน จากนั้นนำไปคำนวณหาปริมาณของสารตัวอย่างต่อไป หรือทางตรงกันข้าม ถ้าใช้สารละลายตัวอย่างเป็นเบส ก็ต้องใช้สารละลายมาตรฐานเป็นกรด

      อุปกรณ์

Burette

Pipette

Beaker
Flask

การทดลองการเกิดอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ปัญหา : ความเข้มข้นจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาหรือไม่?
จุดประสงค์ : การทดลองนี้ทำขึ้นเพื่อศึกษาปัจจัยด้านความเข้มข้นที่มีผลต่ออัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยา
สมมติฐาน : ถ้าความเข้มข้นมีผลต่อการอัตราเกิดปฏิกิริยาการทดลองชุดที่มีความเข้มข้นของHCLมากที่สุดจะทำปฏิกิริยาที่รวดเร็วกว่าในชุดการทดลองที่มีความเข้มข้นของHCLน้อยที่สุด
ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง : อัตราการเกิดปฏิกิริยา (Rate of Reaction)
อุปกรณ์ : 1.โซเดียมไทโอซัลเฟต
               2.กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง
               3. บีกเกอร์ 3 ใบ
               4.นาฬิกาจับเวลา
ตัวแปรต้น : ความเข้มข้นของHCL
ตัวแปรตาม : การทำปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมไทโอซัลเฟตและกรดไฮโดรคลอริก
ตัวแปรควบคุม : ปริมาตรของน้ำในการละลายโซเดียมไทโอซัลเฟต,
                          ขนาดของบีกเกอร์,อุณหภูมิ,ความดัน
วิธีการทดลอง : แบ่งการทดลองเป็น 3 ชุด โดยเตรียมกรดไฮโดรคลอริกในความเข้มข้นและปริมาตรที่                              ต่างกันเพื่อใส่ไว้ในบีกเกอร์ทั้ง3 และแบ่งโซเดียมไทโอซัลเฟตเท่าๆกัน โดยในใบแรกใส่กรดไฮโดรคลอริก 1หยด ส่วนใบที่สองนำกรดไฮโดรคลอริกหยดลวไป 5 หยด ส่วนใบที่สามใส่กรดไฮโดรคลอริก 10 หยด เริ่มจารการเตรียมสารละลายโซเดียมไทโอซัลเฟตในความเข้มข้นที่เท่าๆกันก่อนและเริ่มจับเวลาในการทดลองโดยเริ่มจับเวลาขณะใส่กรดไฮดดรคลอริกลงไปในสารละลายโซเดียมไทโอซัลเฟตและบันทึกผลการทดลอง        

ผลการทดลอง : ในบีกกอร์สุกท้ายที่ได้หยดกรดไฮโดรคลอริกไปเป็นจำนวน10หยดการปฏิกิริยาและสิ้นสุดปฏิกิริยาอย่างรวดเร็ว ต่อมาเป็นบีกเกอร์ที่สอง และบีกเกอร์แรก เกิดปฏิกิริยาได้ช้าที่สุด

สรุปผลการทดลอง : ความเข้มข้นมีผลต่อการเกิดปฏกิริยาโดยสังเกตได้จากการที่ได้หยดกรดไฮดดรคลอริกไป10หยดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าการทดลองที่หยดไป5หยดและ1หยดในชุดการทดลองที่สองและในชุดการทดลองแรก

การทดลองเรื่องอัตราการเกิดปฏิกิริยา

การทดลองการเกิดอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ปัญหา : พื้นที่ผิวของสสารที่เป็นของแข็งจะมีผลต่ออัตราการเกิดปิฏิกิริยาหรือไม่?
จุดประสงค์ : การทดลองนี้ทำขึ้นเพื่อศึกษาปัจจัยด้านพื้นที่ผิวที่มีผลต่ออัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยา
สมมติฐาน : ถ้าพื้นที่ผิวมีผลต่อการอัตราเกิดปฏิกิริยาแล้วชอล์กที่บดเป็นผงละเอียดจะทำปฏิกิริยาที่                          รวดเร็วกว่าชอล์กที่ไม่ได้บดเป็นผงจนละเอียด
ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง : อัตราการเกิดปฏิกิริยา (Rate of Reaction)
อุปกรณ์ : 1.ชอล์ก 1 แท่ง
               2.กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง
               3. บีกเกอร์ 3 ใบ
               4.นาฬิกาจับเวลา
ตัวแปรต้น : พื้นที่ผิวชอล์ก
ตัวแปรตาม : การทำปฏิกิริยาระหว่างชอล์กและกรดไฮโดรคลอริก
ตัวแปรควบคุม : ความเข้มข้นและปริมาตรของกรดไฮโดรคลอริก,ขนาดของชอล์ก,
                          ขนาดของบีกเกอร์,อุณหภูมิ,ความดัน
วิธีการทดลอง : แบ่งการทดลองเป็น 3 ชุด โดยเตรียมกรดไฮโดรคลอริกในความเข้มข้นและปริมาตรที่                              เท่ากันใส่ไว้ในบีกเกอร์ทั้ง 3 ใบที่ได้เตรียมไว้ และแบ่งชอล์กเป็น 3 ส่วนเท่าๆกัน โดยใบ                          แรกนำชอล์กที่แบ่งไว้มาบดให้ละเอียด ส่วนใบที่สองนำชอล์กที่แบ่งไว้ มาหักเป็น 2 ส่วน                          เท่าๆกัน ส่วนใบที่สามไม่ต้องหักหรือบดให้ละเอียด เริ่มจับเวลาในการทดลองโดยนำ                              ชอล์กทั้ง 3 ส่วนที่เตรียมไว้ลงไปในกรดไฮโดรคลอริกพร้อมกันและบันทึกผลการ                                      ทดลอง

                     

ผลการทดลอง : ในบีกกอร์แรกที่ได้บดชอล์กอย่างละเอียดการปฏกิริยาและสิ้นสุดปฏิกิริยาอย่างรวดเร็ว                             ต่อมาเป็นบีกเกอร์ที่สอง และบีกเกอร์ที่สาม เกิดปฏิกิริยาได้ช้าที่สุด

สรุปผลการทดลอง : พื้นที่ผิวมีผลต่อการเกิดปฏกิริยาโดยสังเกตได้จากการที่ชอล์กที่บดละเอียดนั้นทำ                                    ปฏิกิริยาได้เร็วกว่าชอล์กที่ไม่ได้บดในชุดการทดลองที่สองและสาม

การเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยา-3[Rate of reaction]

3.Surface Area

พื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี จากการศึกษาเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาของโลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกจะได้แก๊สไฮโดรเจน จากการทดลองพบว่า เมื่อเปลี่ยนความยาวของลวดแมกนีเซียม อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น

ถ้าทำให้ลวดแมกนีเซียมมีขนาดเล็กลงจากเดิม จะพบว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นได้เร็วกว่าแมกนีเซียมที่เป็นแผ่น
ซึ่งถือได้ว่าพื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี แต่พื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาในสารเนื้อผสม(heterogeneous)เท่านั้น

4.Pressure

ความดันมีผลต่อปฏิกิริยาในกรณีปฏิกิริยาที่เกี่ยวกับแก๊ส คือ เมื่อเพิ่มความดัน จะเป็นการเพิ่มพลังงานจลน์ในแต่ละโมเลกุลซึ่งเมื่อโมเลกุลมีพลังงงานจลน์มากจนถึงระดับหนึง โมเลกุลของแก๊สจะมาชนกันมากขึ้นจะมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น คล้ายกับกลไลการเร่งปฏิกิริยาด้วยอุณหภูมิ