Los químicos generalmente registran los resultados de una titulación de ácido en una tabla con el pH en el eje vertical y el volumen de la base que están agregando en el eje horizontal. Esto produce una curva que asciende suavemente hasta que, en cierto punto, comienza a subir abruptamente. Este punto, llamado punto de equivalencia, ocurre cuando el ácido ha sido neutralizado. El punto de media equivalencia está a medio camino entre el punto de equivalencia y el origen. Este es el punto en el que el pH de la solución es igual a la constante de disociación (pKa) del ácido.
Localización del punto de media equivalencia
En un experimento de titulación típico, el investigador agrega base a una solución ácida mientras mide el pH en una de varias formas. Un método común es usar un indicador, como tornasol, que cambia de color a medida que cambia el pH. Otros métodos incluyen el uso de espectroscopía, un potenciómetro o un medidor de pH.
A medida que aumenta la concentración de base, el pH normalmente aumenta lentamente hasta la equivalencia, cuando el ácido se ha neutralizado. En este punto, agregar más base hace que el pH aumente rápidamente. Una vez que se ha alcanzado la equivalencia, la pendiente disminuye drásticamente y el pH vuelve a subir lentamente con cada adición de la base. El punto de inflexión, que es el punto en el que la curva inferior cambia a la superior, es el punto de equivalencia.
Después de haber determinado el punto de equivalencia, es fácil encontrar el punto de media equivalencia, porque está exactamente a medio camino entre el punto de equivalencia y el origen en el eje x.
Importancia del punto de media equivalencia
La ecuación de Henderson-Hasselbalch da la relación entre el pH de una solución ácida y la constante de disociación del ácido: pH = pKa + log ([A-] / [HA]), donde [HA] es la concentración del ácido original y [A-] es su base conjugada. En el punto de equivalencia, se ha agregado suficiente base para neutralizar completamente el ácido, por lo que en el punto de media equivalencia, las concentraciones de ácido y base son iguales. Por lo tanto, log ([A-] / [HA]) = log 1 = 0 y pH = pKa.
Al trazar una línea vertical desde el valor de volumen de la mitad de equivalencia al gráfico y luego una línea horizontal al eje y, es posible derivar directamente la constante de disociación ácida.