Eine Titration ist ein chemisches Experiment, bei dem Sie eine Substanz mit einem Glasröhrchen (Bürette) und einem Becherglas in eine andere tropfen - "titrieren" -. Bei einer Säure-Base-Titration titriert man eine Base in eine Säure, bis sie ihren "Äquivalenzpunkt" oder eine neutrale Lösung mit einem pH-Wert von 7 erreicht. Bevor dies geschieht, ist die Lösung in Ihrem Becher eine "Pufferlösung", die pH-Änderungen widersteht, wenn Sie kleine Mengen Säure hinzufügen. Sie können das Ausmaß, in dem Ihre Säure dissoziiert – und damit den pH-Wert der Lösung ändert – mit ihrem "pKa"-Wert darstellen und diesen Wert mit den Daten Ihres Titrationsexperiments berechnen.
Wählen Sie einen Punkt auf Ihrer Titrationskurve vor dem Äquivalenzpunkt und notieren Sie seinen pH-Wert, der die vertikale Koordinate der Kurve ist. Nehmen wir zum Beispiel an, Sie analysieren eine Lösung zu einem Zeitpunkt, an dem ihr pH-Wert 5,3 beträgt.
Bestimmen Sie an dieser Stelle das Verhältnis der Säure zu ihrer konjugierten Base und berücksichtigen Sie dabei das Volumen, das Sie hinzufügen müssen, um den Äquivalenzpunkt zu erreichen. Angenommen, Sie müssten 40 ml hinzufügen, um den Äquivalenzpunkt zu erreichen. Wenn Sie bei einem pH-Wert von 5,3 10 ml hinzugefügt haben, bedeutet dies, dass Sie ein Viertel des Äquivalenzpunktes erreicht haben. Mit anderen Worten, drei Viertel der Säure müssen noch neutralisiert werden, und die konjugierte Base der Säure macht zu diesem Zeitpunkt ein Viertel der Lösung aus.
Setzen Sie Ihre Werte in die Henderson-Hasselbalch-Gleichung ein, pH = pKa + log ([A-]/[HA]), wobei [A-] die Konzentration der konjugierten Base und [HA] die Konzentration der konjugierten Säure ist. Denken Sie daran, dass Sie, da Sie den pH-Wert als Funktion des Volumens des Titriermittels gemessen haben, nur das Verhältnis von konjugierter Base zu Säure kennen müssen. An dem Punkt, an dem die Beispiellösung einen pH von 5,3 hatte, war dieser (1/4)/(3/4) oder 1/3: 5,3 = pKa + log (1/3) = pKa + – 0,48; also 5,3 + 0,48 = pKa + - 0,48 + 0,48 oder pKa = 5,78.