conductometric titration calculations

conductometric titration calculations. का Description (विवरण) – HCl और CH₃COOH के मिश्रण का NaOH से चालकता मापन द्वारा टाइट्रेशन(मजबूत और कमजोर अम्लों के मिश्रण की संरचना का निर्धारण)

conductometric titration calculations

चालकता मापन विधि द्वारा HCl (हाइड्रोक्लोरिक अम्ल) और CH₃COOH (एसीटिक अम्ल) के मिश्रण की संघटन का निर्धारण।

उद्देश्य (Aim):

एक मजबूत अम्ल (HCl) और एक कमजोर अम्ल (CH₃COOH) के मिश्रण को NaOH विलयन से चालकता मापन विधि द्वारा टाइट्रेट करके दोनों अम्लों की मात्रा का निर्धारण करना।

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सिद्धांत (Principle):

इस प्रयोग में एक मजबूत अम्ल (HCl) और एक कमजोर अम्ल (CH₃COOH) का मिश्रण लिया जाता है और इसे एक मजबूत क्षार (NaOH) के विरुद्ध चालकता मापन द्वारा टाइट्रेट किया जाता है।
टाइट्रेशन के दौरान चालकता में निम्नलिखित परिवर्तन होते हैं:

1. HCl का उदासीनीकरण (Neutralization):
   NaOH के साथ HCl की प्रतिक्रिया से जल और NaCl बनता है। H⁺ आयनों की जगह Na⁺ आयन आने से चालकता धीरे-धीरे घटती है, क्योंकि H⁺ आयन अत्यधिक चालक होते हैं।

2. CH₃COOH का उदासीनीकरण:
   इसके बाद NaOH, CH₃COOH के साथ अभिक्रिया करता है। CH₃COO⁻ और Na⁺ आयन बनने से चालकता धीरे-धीरे बढ़ने लगती है, क्योंकि अब कमजोर अम्ल का उदासीनीकरण हो रहा होता है।

3. अधिक मात्रा में NaOH:
   टाइट्रेंट की अधिकता में OH⁻ आयन आने लगते हैं जिससे चालकता तेज़ी से बढ़ती है।

इस प्रकार चालकता बनाम NaOH की मात्रा का ग्राफ तीन भागों में विभाजित होता है जिससे दोनों अम्लों की मात्रा ज्ञात की जा सकती है।

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आवश्यक सामग्री (Apparatus and Chemicals):

• चालकता मापक यंत्र (Conductivity meter)

• चालकता सेल (Conductivity cell)

• ब्यूरेट

• स्टैंड

• बीकर

• पिपेट व पिपेट फिलर

• NaOH का 0.1 N विलयन

• HCl व CH₃COOH का मिश्रण

• डिस्टिल्ड वॉटर

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प्रक्रिया (Procedure):

1. ब्यूरेट में 0.1 N NaOH का विलयन भरें।

2. एक बीकर में HCl और CH₃COOH का मिश्रण (20 mL) लें और उसमें डिस्टिल्ड जल मिलाकर कुल आयतन लगभग 100 mL करें।

3. इसमें चालकता सेल डुबोकर चालकता मापक यंत्र चालू करें।

4. प्रारंभिक चालकता नोट करें।

5. अब ब्यूरेट से NaOH विलयन की 1-1 mL मात्रा मिलाते जाएं और प्रत्येक बूँद के बाद चालकता मापते जाएं।

6. चालकता बनाम NaOH की मात्रा का ग्राफ बनाएं।

यह रहा ग्राफ जो HCl और CH₃COOH के मिश्रण के साथ NaOH के टाइट्रेशन में चालकता परिवर्तन को दर्शाता है:

• X-अक्ष (Horizontal axis): NaOH की जोड़ी गई मात्रा (mL)

• Y-अक्ष (Vertical axis): चालकता (µS)

• लाल डैश लाइन: लगभग 5 mL पर HCl के समाप्ति बिंदु को दर्शाता है।

• हरी डैश लाइन: लगभग 9 mL पर CH₃COOH के समाप्ति बिंदु को दर्शाता है।

इस ग्राफ़ से स्पष्ट है कि जैसे-जैसे NaOH की मात्रा बढ़ती है, चालकता पहले गिरती है (HCl के न्यूट्रलाइज़ होने तक), फिर थोड़ी स्थिर होती है और अंत में बढ़ने लगती है जब CH₃COOH भी न्यूट्रलाइज़ हो जाती है।

परिणाम विश्लेषण (Result Analysis):

• पहला ब्रेक (Break Point): जहाँ चालकता न्यूनतम होती है – यह HCl की समाप्ति को दर्शाता है।

• दूसरा ब्रेक: जहाँ से चालकता तीव्रता से बढ़ने लगती है – यह CH₃COOH की समाप्ति को दर्शाता है।

इन दोनों ब्रेक पॉइंट्स के बीच NaOH की मात्रा CH₃COOH की मात्रा को दर्शाती है।

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गणना (Calculation):

1. मान लीजिए HCl के उदासीनीकरण में प्रयोग हुआ NaOH = V₁ mL

2. CH₃COOH के लिए = V₂ – V₁ mL

3. NaOH का नार्मलिटी ज्ञात है, अतः:

 

$$\text{HCl की नार्मलता} = \frac{N \times V₁}{\text{मिश्रण का आयतन}}$$

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$$\text{CH₃COOH की नार्मलता} = \frac{N \times (V₂ – V₁)}{\text{मिश्रण का आयतन}}$$

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दी गई जानकारी (Given):

• मिश्रण का कुल आयतन = 20 mL

• मिश्रण में HCl और CH₃COOH दोनों हैं (संघटन अज्ञात)

• टाइट्रेट करने के लिए NaOH का मानक विलयन (0.1 N) उपयोग किया गया

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📈 परिणाम और अवलोकन (Observation Table):

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