Conţinut
Chimiștii înregistrează de obicei rezultatele unei titrări de acid pe un grafic cu pH pe axa verticală și volumul bazei pe care le adaugă pe axa orizontală. Aceasta produce o curbă care se ridică ușor până când, la un anumit moment, începe să crească abrupt. Acest punct - numit punct de echivalență - apare atunci când acidul a fost neutralizat. Punctul de jumătate de echivalență este la jumătatea distanței dintre punctul de echivalență și originea. Acesta este punctul în care pH-ul soluției este egal cu constanta de disociere (pKa) a acidului.
Localizarea punctului de jumătate de echivalență
Într-un experiment tipic de titrare, cercetătorul adaugă bază unei soluții acide în timp ce măsoară pH-ul într-unul din mai multe moduri. O metodă obișnuită este utilizarea unui indicator, cum ar fi litmus, care își schimbă culoarea odată cu modificarea pH-ului. Alte metode includ utilizarea spectroscopiei, a unui potențiometru sau a unui pHmetru.
Pe măsură ce concentrația bazei crește, pH-ul crește de obicei încet până la echivalare, când acidul a fost neutralizat. În acest moment, adăugarea mai multă bază face ca pH-ul să crească rapid. După obținerea echivalenței, panta scade dramatic, iar pH-ul crește din nou lent, cu fiecare adăugare a bazei. Punctul de inflexiune, care este punctul în care curba inferioară se schimbă în cea superioară, este punctul de echivalență.
După ce a determinat punctul de echivalență, este ușor de găsit punctul de jumătate de echivalență, deoarece este exact la jumătatea distanței dintre punctul de echivalență și originea de pe axa x.
Semnificația punctului de jumătate de echivalență
Ecuația Henderson-Hasselbalch oferă relația dintre pH-ul unei soluții acide și constanta de disociere a acidului: pH = pKa + log (/), unde este concentrația acidului original și este baza conjugată a acestuia. La punctul de echivalență, s-a adăugat suficientă bază pentru a neutraliza complet acidul, astfel încât, la punctul de jumătate de echivalență, concentrațiile de acid și de bază sunt egale. Prin urmare log (/) = log 1 = 0, și pH = pKa.
Prin trasarea unei linii verticale de la valoarea volumului de jumătate de echivalență în grafic și apoi a unei linii orizontale către axa y, este posibilă derivarea directă a constantei de disociere a acidului.