La force d'un acide est déterminée par un nombre appelé constante d'équilibre de dissociation acide. L'acide sulfurique est un acide fort, alors que l'acide phosphorique est un acide faible. À son tour, la force d'un acide peut déterminer la manière dont un titrage se produit. Les acides forts peuvent être utilisés pour titrer une base faible ou forte. Un acide faible, par contre, sera presque toujours l'analyte, ou la chose à titrer.
Acides polyprotiques
Un acide polyprotique a plus d'un ion hydrogène qu'il peut donner à une solution. Au fur et à mesure que le don d'ions hydrogène augmente, le pH d'une solution diminue; ça devient plus acide. Par exemple, la formule chimique de l'acide sulfurique est H2SO4. C'est diprotique; il a deux ions hydrogène qu'il peut donner à une solution. La formule chimique de l'acide phosphorique est H3PO4. C'est triprotique; il a trois ions hydrogène qu'il peut donner à une solution. Cependant, cela ne détermine pas si ces ions hydrogène se dissocieront tous dans une solution. Au lieu de cela, vous devez considérer la constante d'équilibre de dissociation acide.
Constantes d'équilibre et dissociation
Une constante d'équilibre de dissociation acide exprime le rapport des ions dissociés au composé non dissocié dans l'acide à l'équilibre. L'acide sulfurique et l'acide phosphorique ont de multiples constantes d'équilibre, correspondant à chacun des ions hydrogène qui peuvent se dissocier. Les acides avec de grandes constantes d'équilibre sont des acides forts. L'acide sulfurique a une première constante d'équilibre de 1,0 x 10^3, ce qui en fait un acide fort. Les acides avec de petites constantes d'équilibre ne se dissocieront pas facilement. L'acide phosphorique a une première constante d'équilibre de 7,1 x 10^-3, ce qui en fait un acide faible.
Acide sulfurique dans le titrage
L'acide sulfurique étant un acide fort, il peut jouer de nombreux rôles dans le titrage. Vous pouvez utiliser de l'acide sulfurique pour titrer une base faible ou forte. L'acide sulfurique peut également être titré par une base forte. Tous les titrages impliquent au moins un point d'équivalence, où la solution de la réaction ne contient que de l'eau et le sel produit par l'acide et la base. Si l'acide sulfurique est utilisé pour titrer une base forte ou est titré par un, les deux solutions se dissocieront complètement et le point d'équivalence aura un pH neutre de sept. Si vous utilisez de l'acide sulfurique pour titrer une base faible, le point d'équivalence contiendra un acide faible restant de la base faible. Par conséquent, dans un tel titrage, le pH sera inférieur à sept.
Acide phosphorique en titrage
L'acide phosphorique étant un acide faible, il n'est généralement utilisé que comme analyte. L'acide phosphorique peut être l'acide faible dans un titrage acide faible-base forte. Lorsque le titrage atteint le premier point d'équivalence, la solution contiendra la base conjuguée H2PO4-. Cela donnera à la solution un pH supérieur à sept à ce point d'équivalence.
Force, concentration et pH
Le pH d'une solution est une mesure de la concentration d'ions H3O+ dans cette solution. Par conséquent, la force d'un acide ne détermine que partiellement son pH. Si une solution d'acide fort a la même concentration molaire qu'une solution d'acide faible, elle aura un pH inférieur. Cependant, si vous diluez l'une ou l'autre solution, le pH approchera de sept. Cela est dû au fait que l'ajout d'eau diminue la concentration globale d'ions H3O+.