Innehåll
Kemister registrerar vanligtvis resultaten av en syratitrering på ett diagram med pH på den vertikala axeln och volymen på basen de lägger till på den horisontella axeln. Detta ger en kurva som stiger försiktigt tills den vid en viss punkt börjar stiga brant. Denna punkt - kallad ekvivalenspunkten - inträffar när syran har neutraliserats. Halvekvivalenspunkten är halvvägs mellan ekvivalenspunkten och ursprunget. Detta är den punkt vid vilken pH i lösningen är lika med syrans dissociationskonstant (pKa).
Hitta den halva ekvivalenspunkten
I ett typiskt titreringsexperiment lägger forskaren bas till en syralösning medan han mäter pH på ett av flera sätt. En vanlig metod är att använda en indikator, såsom litmus, som ändrar färg när pH-värdet förändras. Andra metoder inkluderar användning av spektroskopi, en potentiometer eller en pH-mätare.
När koncentrationen av bas ökar, stiger pH vanligtvis långsamt tills ekvivalensen, när syran har neutraliserats. Vid denna tidpunkt lägger till sig mer bas pH-värdet att stiga snabbt. Efter att ekvivalensen uppnåtts sjunker lutningen dramatiskt och pH-värdet stiger långsamt igenom varje tillsats av basen. Böjningspunkten, som är den punkt där den nedre kurvan ändras till den övre, är ekvivalenspunkten.
Efter att ha fastställt ekvivalenspunkten är det lätt att hitta halvaekvivalenspunkten, eftersom det är exakt halvvägs mellan ekvivalenspunkten och ursprunget på x-axeln.
Halvekvivalenspunktens betydelse
Henderson-Hasselbalch-ekvationen ger förhållandet mellan pH i en sur lösning och dissociationskonstanten för syran: pH = pKa + log (/), var är koncentrationen av den ursprungliga syran och är dess konjugatbas. Vid ekvivalenspunkten har tillräcklig bas lagts till för att neutralisera syran fullständigt, så vid halvaekvivalenspunkten är koncentrationerna av syra och basen lika. Därför logg (/) = log 1 = 0 och pH = pKa.
Genom att dra en vertikal linje från halvaekvivalensvolymvärdet till diagrammet och sedan en horisontell linje till y-axeln är det möjligt att direkt härleda syra-dissociationskonstanten.