अनुमापन ग्राफ़ में आधा तुल्यता बिंदु कैसे खोजें

केमिस्ट आमतौर पर एक चार्ट पर एसिड अनुमापन के परिणामों को ऊर्ध्वाधर अक्ष पर पीएच के साथ रिकॉर्ड करते हैं और आधार की मात्रा जो वे क्षैतिज अक्ष पर जोड़ रहे हैं। यह एक वक्र उत्पन्न करता है जो धीरे-धीरे बढ़ता है, एक निश्चित बिंदु पर, यह तेजी से बढ़ने लगता है। यह बिंदु - जिसे तुल्यता बिंदु कहा जाता है - तब होता है जब अम्ल को निष्प्रभावी कर दिया जाता है। अर्ध-तुल्यता बिंदु, तुल्यता बिंदु और मूल बिंदु के बीच का आधा है। यह वह बिंदु है जिस पर विलयन का pH अम्ल के पृथक्करण स्थिरांक (pKa) के बराबर होता है।

एक विशिष्ट अनुमापन प्रयोग में, शोधकर्ता कई तरीकों में से एक में पीएच को मापते समय एक एसिड समाधान में आधार जोड़ता है। एक सामान्य तरीका एक संकेतक का उपयोग करना है, जैसे कि लिटमस, जो पीएच में परिवर्तन के रूप में रंग बदलता है। अन्य तरीकों में स्पेक्ट्रोस्कोपी, एक पोटेंशियोमीटर या पीएच मीटर का उपयोग करना शामिल है।

जैसे-जैसे आधार की सांद्रता बढ़ती है, पीएच आमतौर पर तुल्यता तक धीरे-धीरे बढ़ता है, जब एसिड को बेअसर कर दिया जाता है। इस बिंदु पर, अधिक आधार जोड़ने से पीएच तेजी से बढ़ता है। तुल्यता तक पहुंचने के बाद, ढलान नाटकीय रूप से कम हो जाता है, और पीएच फिर से आधार के प्रत्येक जोड़ के साथ धीरे-धीरे बढ़ता है। विभक्ति बिंदु, जो वह बिंदु है जिस पर निचला वक्र ऊपरी वक्र में बदल जाता है, तुल्यता बिंदु है।

तुल्यता बिंदु निर्धारित करने के बाद, अर्ध-तुल्यता बिंदु खोजना आसान है, क्योंकि यह तुल्यता बिंदु और x-अक्ष पर मूल बिंदु के बीच बिल्कुल आधा है।

हेंडरसन-हसलबल्च समीकरण एक अम्लीय घोल के पीएच और एसिड के पृथक्करण स्थिरांक के बीच संबंध देता है: पीएच = पीकेए + लॉग ([ए^-]/[HA]), जहां [HA] मूल अम्ल की सांद्रता है और [A^-] इसका संयुग्म आधार है। तुल्यता बिंदु पर, एसिड को पूरी तरह से बेअसर करने के लिए पर्याप्त आधार जोड़ा गया है, इसलिए अर्ध-तुल्यता बिंदु पर, एसिड और बेस की सांद्रता बराबर होती है। इसलिए लॉग ([ए^-]/[HA]) = log 1 = 0, और pH = pKa।

अर्ध-तुल्यता आयतन मान से चार्ट तक एक लंबवत रेखा खींचकर और फिर y-अक्ष पर एक क्षैतिज रेखा खींचकर, एसिड पृथक्करण स्थिरांक को सीधे प्राप्त करना संभव है।