Tartalom
A kémikusok általában savtartalom-titrálási eredményeket írnak fel egy diagramra, amelynek pH-értéke a függőleges tengelyen van, és a bázis térfogatát, amelyet hozzáadnak a vízszintes tengelyen. Ez egy görbét hoz létre, amely enyhén emelkedik, amíg egy bizonyos ponton nem kezd meredeken emelkedni. Ez a pont - úgynevezett ekvivalenciapont - akkor fordul elő, amikor a savat semlegesítik. A fele-ekvivalencia pont félúton van az ekvivalencia pont és az origó között. Ezen a ponton az oldat pH-ja egyenlő a sav disszociációs állandójával (pKa).
A fél ekvivalencia pont megkeresése
Egy tipikus titrálási kísérletben a kutató hozzáad egy bázist savas oldathoz, miközben a pH-t többféle módon mérheti. Az egyik leggyakoribb módszer olyan indikátorok használata, mint például a lakmus, amelyek megváltoztatják a színt a pH változásakor. Más módszerek közé tartozik spektroszkópia, potenciométer vagy pH-mérő használata.
A bázis koncentrációjának növekedésével a pH általában lassan megemelkedik az egyenértékűségig, amikor a sav semlegesül. Ezen a ponton, ha további bázist adunk hozzá, a pH gyorsan emelkedik. Az egyenértékűség elérése után a meredekség drasztikusan csökken, és a bázis minden egyes hozzáadásával a pH ismét lassan emelkedik. Az inflexiós pont, azaz az a pont, ahol az alsó görbe a felsőké változik, az ekvivalenciapont.
Az ekvivalencia pont meghatározása után könnyű megtalálni a fele ekvivalencia pontot, mert pontosan félúton van az ekvivalencia pont és az x tengelyen lévő origó között.
A félérték-pont jelentése
A Henderson-Hasselbalch egyenlet a savas oldat pH-ja és a sav disszociációs állandója közötti összefüggést adja: pH = pKa + log (/), ahol az eredeti sav koncentrációja és annak konjugált bázisa van. Az ekvivalenciaponton elegendő bázist adagoltak a sav teljes semlegesítéséhez, tehát a fele-ekvivalencia pontnál a sav és a bázis koncentrációi azonosak. Ezért log (/) = log 1 = 0 és pH = pKa.
Ha egy függőleges vonalat húzunk a fele ekvivalencia térfogatértékétől a diagramig, majd egy vízszintes vonalt az y tengelyig, akkor közvetlenül meghatározhatjuk a sav-disszociációs állandót.