समतुल्यता बिंदु क्या है और इसके लिए क्या है? - रसायन विज्ञान - 2025

तुल्यता बिंदु है कि जिस पर दो रसायनों पूरी तरह से प्रतिक्रिया व्यक्त की है है। एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में, यह बिंदु इंगित करता है कि जब एक पूरे एसिड या बेस को बेअसर कर दिया गया है। यह अवधारणा वॉल्यूमेट्रिक अनुमापन या मूल्यांकन की दैनिक रोटी और मक्खन है, और सरल गणितीय गणनाओं द्वारा निर्धारित की जाती है।

लेकिन डिग्री क्या है? यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें ज्ञात एकाग्रता के समाधान का एक भाग, जिसे टाइटेनियम कहा जाता है, ध्यान से अज्ञात एकाग्रता के समाधान में जोड़ा जाता है, ताकि इसकी एकाग्रता प्राप्त हो सके।

स्रोत: पिक्साबे

पीएच संकेतक का उपयोग उस क्षण को जानने की अनुमति देता है जिस पर अनुमापन समाप्त होता है। संकेतक को उस समाधान में जोड़ा जाता है जिसे एकाग्रता को निर्धारित करने के लिए शीर्षक दिया जा रहा है जिसे वह जानना चाहता है। एक एसिड-बेस इंडिकेटर एक रासायनिक यौगिक है जिसका रंग हाइड्रोजन की एकाग्रता या माध्यम के पीएच पर निर्भर करता है।

हालांकि, सूचक का रंग परिवर्तन अनुमापन के अंतिम बिंदु को इंगित करता है, लेकिन समकक्ष बिंदु नहीं। आदर्श रूप से, दोनों बिंदुओं को मेल खाना चाहिए; लेकिन वास्तव में, एसिड या बेस न्यूट्रलाइजेशन पूरा होने के बाद रंग में बदलाव कुछ बूंदों में हो सकता है।

समतुल्यता बिंदु क्या है?

एक फ्लास्क में रखा अज्ञात सांद्रता के एक एसिड का एक समाधान एक मूत्रवर्धक का उपयोग करके ज्ञात एकाग्रता के सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान को धीरे-धीरे जोड़कर किया जा सकता है।

एक संकेतक का चयन इस तरह से किया जाना चाहिए कि यह इस बिंदु पर रंग बदलता है कि दशांश समाधान के रासायनिक समकक्षों की समान मात्रा और अज्ञात एकाग्रता के समाधान ने प्रतिक्रिया की है।

यह तुल्यता बिंदु है, जबकि जिस बिंदु पर एक संकेतक रंग बदलता है उसे अंत बिंदु कहा जाता है, जहां अनुमापन समाप्त होता है।

अंतिम बिंदु

सूचक के आयनीकरण या पृथक्करण को निम्नानुसार दर्शाया गया है:

HIn + H ₂ O <=> In ^- + H ₃ O ⁺

और इसलिए एक निरंतर का है

का = /

अविभाजित संकेतक (HIn) और विखंडित संकेतक ((^-)) के बीच का संबंध संकेतक के रंग को निर्धारित करता है।

एक एसिड के अलावा HIn एकाग्रता को बढ़ाता है और संकेतक रंग 1 का उत्पादन करता है। इस बीच, आधार का जोड़ विच्छेदित संकेतक (इन ^-) (रंग 2) की एकाग्रता में वृद्धि का पक्षधर है ।

यह वांछनीय है कि तुल्यता बिंदु अंत बिंदु से मेल खाता है। ऐसा करने के लिए, एक रंग परिवर्तन अंतराल के साथ एक संकेतक जिसमें समतुल्यता बिंदु शामिल है, का चयन किया जाता है। साथ ही, यह समतुल्य बिंदु और अंतिम बिंदु के बीच अंतर पैदा करने वाली किसी भी त्रुटि को कम करने की कोशिश करता है।

किसी समाधान का मानकीकरण या अनुमापन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें किसी समाधान की सटीक सांद्रता निर्धारित की जाती है। यह विधिपूर्वक एक डिग्री है, लेकिन इसके बाद की रणनीति अलग है।

प्राथमिक मानक का एक समाधान फ्लास्क में रखा जाता है और टाइट्रेंट समाधान जिसे मानकीकृत किया जा रहा है, एक उबाऊ के साथ जोड़ा जाता है।

एक मजबूत आधार के साथ एक मजबूत एसिड के अनुमापन के बराबर बिंदु

0.1 एम एचसीएल के 100 एमएल को फ्लास्क में रखा गया है और हाइड्रोक्लोरिक एसिड उत्पन्न करने वाले समाधान के पीएच परिवर्तनों को निर्धारित करते हुए, एक 0.1 एम NaOH समाधान को धीरे-धीरे एक मूत्रवर्धक के माध्यम से जोड़ा जाता है।

प्रारंभ में एचओएल समाधान के पीएच को NaOH जोड़ने से पहले 1 है।

मजबूत आधार (NaOH) जोड़ा जाता है और पीएच धीरे-धीरे बढ़ता है, लेकिन यह अभी भी एक अम्लीय पीएच है, क्योंकि अतिरिक्त एसिड इस पीएच को निर्धारित करता है।

यदि NaOH को जोड़ा जाना जारी रहता है, तो एक समय आता है जब समतुल्यता बिंदु पर पहुंच जाता है, जहां पीएच तटस्थ होता है (पीएच = 7)। एसिड ने खपत होने वाले आधार के साथ प्रतिक्रिया की है, लेकिन अभी तक कोई अतिरिक्त आधार नहीं है।

सोडियम क्लोराइड की सांद्रता प्रबल होती है, जो एक तटस्थ नमक है (न तो Na ⁺ न ही Cl ^- हाइड्रोलाइज्ड)।

यदि NaOH को जोड़ना जारी रखा जाए, तो प्राथमिक NaOH सांद्रता के कारण, pH बिंदु के बराबर बिंदु से अधिक बुनियादी बनता जा रहा है।

आदर्श रूप से संकेतक का रंग परिवर्तन पीएच = 7 पर होना चाहिए; लेकिन अनुमापन वक्र के तेज आकार के कारण, फिनोलफथेलिन का उपयोग किया जा सकता है जो 8 के आसपास पीएच में एक हल्के गुलाबी रंग में बदल जाता है।

कमजोर एसिड-मजबूत आधार अनुमापन वक्र

स्रोत: क्वांटमकनेक्टिक्स, विकिमीडिया कॉमन्स से एक मजबूत आधार के साथ एक मजबूत एसिड के लिए अनुमापन वक्र ऊपर की छवि के समान है। दो घटों के बीच एकमात्र अंतर यह है कि पहले एक बहुत अधिक अचानक पीएच परिवर्तन होता है; जबकि मजबूत आधार के साथ एक कमजोर एसिड के अनुमापन वक्र में, यह देखा जा सकता है कि परिवर्तन अधिक क्रमिक है।

इस मामले में, एक कमजोर एसिड, जैसे एसिटिक एसिड (सीएच ₃ सीओओएच), एक मजबूत आधार, सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) के साथ शीर्षक है। अनुमापन में होने वाली प्रतिक्रिया निम्नानुसार हो सकती है:

NaOH + CH ₃ COOH => CH ₃ COO ^- Na ⁺ + H ₂ O

इस मामले में एसीटेट बफर एक पीकेए = 4.74 के साथ बनता है। पीएच 6 से पहले बफ़र किए गए क्षेत्र को मामूली और लगभग अगोचर परिवर्तन में देखा जा सकता है।

तुल्यता बिंदु, जैसा कि छवि इंगित करती है, लगभग 8.72 है और 7. नहीं क्यों? क्योंकि सीएच ₃ सीओओ ^- एक ऐसा आयन है जो हाइड्रोलाइजिंग के बाद ओएच उत्पन्न करता है ^- जो पीएच को सुरक्षित करता है:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ COOH + OH ^-

चरणों

सोडियम हाइड्रोक्साइड द्वारा एसिटिक एसिड के अनुमापन को विश्लेषण के लिए 4 चरणों में विभाजित किया जा सकता है।

आधार (NaOH) जोड़ना शुरू करने से पहले, समाधान का पीएच अम्लीय है और एसिटिक एसिड के पृथक्करण पर निर्भर करता है।

-जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाया जाता है, एसीटेट बफर सॉल्यूशन बनता है, लेकिन इसी तरह एसिटेट कंजुगेट बेस का निर्माण बढ़ता है, जो समाधान के पीएच में वृद्धि लाता है।

-समान बिंदु का पीएच 8.72 के पीएच पर होता है, जो स्पष्ट रूप से क्षारीय है।

तुल्यता बिंदु में एक स्थिर मूल्य नहीं है और अनुमापन में शामिल यौगिकों के आधार पर भिन्न होता है।

-जब आप NaOH जोड़ना जारी रखते हैं, तो तुल्यता बिंदु तक पहुंचने के बाद, सोडियम हाइड्रॉक्साइड की अधिकता के कारण पीएच बढ़ जाता है।

तुल्यता बिंदु के अनुसार संकेतक का चयन

फिनोलफथेलिन इस अनुमापन में समतुल्यता बिंदु का निर्धारण करने में उपयोगी है, क्योंकि इसका रंग 8 के pH पर 8 के आसपास है, जो एसिटिक एसिड अनुमापन के पीएच क्षेत्र में पड़ता है जिसमें बिंदु शामिल होता है तुल्यता (पीएच = 8.72)।

दूसरी ओर, मिथाइल रेड समतुल्यता बिंदु को निर्धारित करने में उपयोगी नहीं है, क्योंकि यह पीएच रेंज 4.5 से 6.4 में रंग बदलता है।

संदर्भ

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2. हेलमेनस्टाइन, ऐनी मैरी, पीएच.डी. (22 जून, 2018)। समतुल्यता बिंदु परिभाषा; से पुनर्प्राप्त: सोचाco.com
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