Simulation de titrage acido-basique en milieu
aqueux
Simulation of acid-alkali titration in water
Simulation einer Säure-Base-Titration in
Wasser
Simulación de una titulacion acido-básico en agua
André Pauss, Stéphane Mottelet, Ivan Guillot, Guillaume Barbaud, UTC
August 24th, 2005
simulation,scilab,xml, pH
Simulation, Scilab, XML, pH
Simulación, Scilab, XML, pH
Cette simulation permet de simuler le titrage d'un acide par un titrant
choisi parmi une liste proposée. Le pH, les différentes formes de l'espèce
titrée, ainsi que l'avancement de la réaction sont tracés en fonction en
fonction du volume de titrant. Tous les paramètres (caractéristiques des
espèces titrantes et titrées, volumes initiaux, concentration initiales,
eau de dilution, nombre de points intermédiaires pour le calcul, ...)
peuvent etre modifiés.
This simulation allows to simulate the titration of an analyte by a
titrant chosen among a proposed list of chemicals. The pH, the different
forms of the analyte, as well as the advancement of the reaction are
plotted against the titrant volume. All the parameters (characteristics of
the chemicals, initial volumes and concentrations, dilution water, number
of steps for the calculation, ...) can be adjusted as wished.
Diese Simulation ermöglicht eine Titration einer Säure durch einen
Titraten welcher aus einer Liste ausgewählt wird zu simulieren. Der pH,
die verschiedenen Formen der titrierten Form sowie der Fortschritt der
Reaktion werden graphisch dargestellt, Funktion des Volumens des
Titranten. Alle Parameter (Charakteristiken der chemischen Substanzen,
Anfangs-volumen und -konzentrationen, Verdünnungswasser, Anzahl der
Messpunkte für die Graphiken und Rechnungen,...) können modifiziert
werden.
Esta simulación permite simular la titulación de un acido por un titulante elegido en una lista propuesta. El pH, las diferentes formas de la especie titulada, y también la progresión de la reacción son puestas en un grafico en función del volumen del titulante. Todos los parámetros (características de la especie titulada y la que titula, los volúmenes iníciales, concentraciones iníciales, agua de dilución, número de puntos intermediarios para el cálculo, ...) pueden ser modificados
Caractéristiques de l'espèce à titrer
Characteristics of the analyte
Charakteristikes der titrierten Form
Características de la especie a titular
0
0
Nombre de fonctions acidesNumber of acid protonsAnzahl an SäureprotonenNumero de funciones acidas
3 fonctions acides au maximum pour cette simulation
In this simulation, up to 3 acid functions
Maximal bis zu 3 Säureprotonen für diese Simulation
Funciones acidas al máximo para esta simulación
2
Charge de la forme la plus acideElectric charge of the most acid formLadung der Säurehaltigsten FormCarga de la forma màs acida
de -2 à +2. Exemples : HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
from -2 to +2. Examples : HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
von -2 bis +2. Beispiele: HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
de -2 hasta +2. Ejemplos : HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
0
pKa1pKa1pKs1pKa1
De -5 à 20 par pas de 0.2.
From -5 to 20, by step of 0.2.
Von -5 bis 20, in 0.2er Schritten.
De -5 hasta 20 por paso de 0,2 .
2
pKa2pKa2pKa2pKs2pKa2
De -5 à 20, par pas de 0.2. Pour un monoacide, un pKa d'au moins
20 permet mathématiquement d'ignorer les fonctions acides
inexistantes. Le second pKa doit etre supérieur au premier, mais le
programme ne vérifie pas si vous introduisez des valeurs
aberrantes.
From -5 to 20, by step of 0.2. For a monoacid, a pKa greater or
equal to 20 permits to ignore mathematically the non-existent
acidities. This second pKa must be greater than the first one, but
the program does not check if you select chemically abnormal
values.
Von -5 bis 20, mit 0.2er Schritten. Bei Monosäuren erlaubt ein
pKs von mindestens 20, die inexistenten Säureprotonen mathematisch
zu ignorieren. Der zweite pKs muss größer sein als der erste, jedoch
überprüft das Programm nicht ob chemisch anormale Werte eingegeben
werden.
De -5 hasta 20, por paso de 0,2. Para un mono ácido, un pKa de mínimo 20 permite matemáticamente ignorar las funciones acidas inexistentes. El segundo pKa debe ser superior al primero, pero el programa no comprueba si usted introduce valores inadecuados.
6
pKa3pKa3pKa3pKs3pKa3
De -5 à 20 par pas de 0.2. Pour un monoacide ou un diacide, un
pKa d'au moins 20 permet mathématiquement d'ignorer les fonctions
acides inexistantes. Le troisième pKa doit etre supérieur aux deux
premiers, mais le programme ne vérifie pas si vous introduisez des
valeurs aberrantes.
From -5 to 20, by step of 0.2. For a monoacid or a diacid, a pKa
greater or equal to 20 permits to ignore mathematically the
non-existent acidities. This third pKa must be greater than the
first and the second, but the program does not check if you select
chemically abnormal values.
Von -5 bis 20, mit 0.2er Schritten. Bei Monosäuren und Disäuren
erlaubt ein pKs von mindestens 20, die inexistenten Säureprotonen
mathematisch zu ignorieren. Der dritte pKs muss größer sein als der
erste und der zweite, jedoch überprüft das Programm nicht ob
chemisch anormale Werte eingegeben werden.
De -5 hasta 20, por paso de 0,2. Para un mono ácido o un di acido, un pKa de mínimo 20 permite matemáticamente ignorar las funciones acidas inexistentes. El tercer pKa debe ser superior a los dos primeros, pero el programa no comprueba si usted introduce valores inadecuados.
20
Sélection du titrant (paramètres non
modifiables)
Choice of the titrant (fixed data)
Auswahl des Titranten
Elección del titulante (parámetros no modificables)
Nombre de fonctions acidesNumber of acid protonsAnzahl an SäureprotonenNumero de funciones acidas
3 fonctions acides au maximum pour cette simulation
In this simulation, up to 3 acid functions
Maximal bis zu 3 Säureprotonen für diese Simulation
Funciones acidas al máximo para esta simulación
1
Charge de la forme la plus acideElectric charge of the most acid formElektrische Ladung der säurehaltigsten
FormCarga de la forma màs acida
De -2 à +2. Exemples : HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
From -2 to +2. Examples : HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
Von -2 bis +2. Beispiele : HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
Desde -2 hasta +2. Ejemplos : HCl : 0, NH4+ : +1, Na+ : +1.
0
pKa1pKa1pKs1pKa1
pKa = - log Ka
pKa = - log Ka
pKs = - log Ks
pKa = - log Ka
4
pKa2pKa2pKs2pKa2
Pour un monoacide, un pKa d'au moins 20 permet mathématiquement
d'ignorer les fonctions acides inexistantes.
For a monacid, a pKa greater or equal to 20 permits to ignore
mathematically the non-existent acidities
Bei Monosäuren erlaubt ein pKs von mindestens 20, die
inexistenten Säureprotonen mathematisch zu ignorieren.
Para un mono ácido, un pKa de mínimo 20 permite matemáticamente ignorar las funciones acidas inexistentes.
20
pKa3pKa3pKs3pKa3
Pour un monoacide ou un diacide, un pKa d'au moins 20 permet
mathématiquement d'ignorer les fonctions acides inexistantes
For a monacid or a diacid, a pKa greater or equal to 20 permits
to ignore mathematically the non-existent acidities
Bei Monosäuren oder Disäuren erlaubt ein pKs von mindestens 20,
die inexistenten Säureprotonen mathematisch zu ignorieren.
Para un mono ácido o un di acido, un pKa de mínimo 20 permite matemáticamente ignorar las funciones acidas inexistentes.
20
Hydroxyde de sodium
Sodium hydroxide
Natriumhydroxid
Hidróxido de sodio
1
1
14.8
20
20
Hydroxyde d'ammonium
Ammonium hydroxide
Ammoniumhydroxid
Hidróxido de amonio
1
1
9.24
20
20
Acide carbonique
Carbonic acid
Kohlensäure
Acido carbónico
2
0
6.35
10.30
20
Acide chlorhydrique
Hydrochloric acid
Salzsäure
Acido clorhídrico
1
0
-7
20
20
Acide citrique
Citric acid
Zitronensäure
Acido cítrico
3
0
3.128
4.761
6.394
Acide dichloroéthanoique
Dichloroethanoic acid
Dichlorethansäure
Acido dicloroetanoico
1
0
1.29
20
20
Acide éhanoique (acide acétique)
Ethanoic acid (acetic acid)
Ethansäure (Essigsäure)
Acido etanoico (acido acético)
1
0
4.756
20
20
Acide méthanoique (acide formique)
Methanoic acid (formic acid)
Methansäure (Ameisensäure)
Acido metanoico (acido fórmico)
1
0
3.74
20
20
Acide o-phosphorique
o-phosphoric acid
o-Phosphorsäure
Acido o-fosfórico
3
0
2.124
7.206
12.658
Acide salicylique
Salicylic acid
Salicylsäure
Acido salicílico
1
0
2.75
20
20
Acide sulfurique
Sulfuric acid
Schwefelsäure
Acido sulfúrico
2
0
0.34
1.921
20
Concentrations et volumes
Concentrations and volumes
Konzentrationen und Volume
Concentraciones y volúmenes
Concentration initiale de l'espèce titrée
(mol/L)Initial concentration of the analyte
(mol/L)Anfangskonzentration der titrierten Form
(mol/L)Concentración inicial de la especie titulada (mol/L)0.1
Volume initial de solution de l'espèce titrée
(mL)Initial volume of the analyte (mL)Anfangsvolumen der titrierten Form (mL)Volumen inicial de la especie titulada (mL)20
Concentration initiale du titrant (mol/L)Initial concentration of the titrant
(mol/L)Anfangskonzetration des Titranten (mol/L)Concentración inicial del titulante (mol/L)0.1
Volume initial du titrant (mL)Initial volume of the titrant (mL)Anfangsvolumen des Titranten (mL)Volumen inicial del titulante (mL)0
Volume de l'éventuelle eau de dilution
(mL)Volume of the potential dilution water
(mL)Volumen des eventuellen Verdünnungswasser
(mL)Volumen del eventual agua de dilución (mL)
Usuellement, zéro
Usually, zero
Normalerweise, null
Normalmente, 0.
0
Paramètre pour le calcul
Parameter for the calculation
Parameter für die Rechnung
Parámetros para el cálculo
Nombre de valeurs intermédiaires pour le calcul
(max 1000)Number of steps (max 1000)Anzahl der Zwischenwerte für die Rechnung (max
1000)Numero de valores intermediarios para el cálculo (máximo 1000).200
Facteur multiplicateur pour fixer le volume final
des courbes de titrageMultiplying factor to fix the final titrant
volume for the curvesMultiplikationsfaktor um das Endvolumen der
Titrationskurven festzulegenFactor multiplicador para fijar el volumen final de las curvas de titulación1.5
Points expérimentaux
Experimental data
Versuchspunkte
Puntos experimentales
Abscisses (volumes de titrant)
X data (titrant volumes)
X-Achse (Titrantvolumen)
Coordenadas X (Volumen del titulante)
0
Ordonnées (pH)
Y data (pH values)
Y-Achse (pH)
Coordenadas Y (pH)
Volume du titrant (mL)
Titrant volume (mL)
Titrantvolumen (mL)
Volumen del titulante (mL)
volume_min
end_point_factor * n_analyte * initial_conc_analyte *
initial_volume_analyte / mother_conc_titrant / n_titrant
pH
pH
pH
pH
0
0
14
initial_conc_analyte *
initial_volume_analyte / mother_conc_titrant / n_titrant
initial_conc_analyte *
initial_volume_analyte./(initial_volume_analyte +
volume_dilution_water + volume_titrant)
mother_conc_titrant *
volume_titrant./(initial_volume_analyte + volume_dilution_water +
volume_titrant)
volume_titrant./volume_equivalent
end_point_factor *
n_analyte
10^(-pKa1_analyte)
10^(-pKa2_analyte)
10^(-pKa3_analyte)
10^(-pKa1_titrant)
10^(-pKa2_titrant)
10^(-pKa3_titrant)
10.^(-pH)
H + Ka1_analyte +
(Ka1_analyte*Ka2_analyte./H) +
(Ka1_analyte*Ka2_analyte*Ka3_analyte./H./H)
H./denominator_analyte
Ka1_analyte./denominator_analyte
Ka1_analyte*Ka2_analyte./H./denominator_analyte
Ka1_analyte*Ka2_analyte*Ka3_analyte./H./H./denominator_analyte
concentration_analyte.*
((alpha3_analyte.*m_analyte) + (alpha2_analyte.*(m_analyte-1)) +
(alpha1_analyte.*(m_analyte-2)) +
(alpha0_analyte.*(m_analyte-3)))
H + Ka1_titrant +
(Ka1_titrant*Ka2_titrant./H) +
(Ka1_titrant*Ka2_titrant*Ka3_titrant./H./H)
H./denominator_titrant
Ka1_titrant./denominator_titrant
Ka1_titrant*Ka2_titrant./H./denominator_titrant
Ka1_titrant*Ka2_titrant*Ka3_titrant./H./H./denominator_titrant
concentration_titrant.*
((alpha3_titrant.*m_titrant) + (alpha2_titrant.*(m_titrant-1)) +
(alpha1_titrant.*(m_titrant-2)) +
(alpha0_titrant.*(m_titrant-3)))
H - (1e-14)./H + charge_analyte + charge_titrant
Avancement
Advancement
Fortschritt
Progresión
Avancement
Advancement
Fortschritt
Progresión
advancement
pH
pH
pH
pH
pH
Points expérimentaux
Experimental data
Versuchspunkte
Puntos experimentales
user_curve_mat(:,1)
user_curve_mat(:,2)
pH obtenu
pH
pH logrado