Hvordan finne halvekvivalenspunktet i en titreringsgraf

Kjemikere registrerer vanligvis resultatene av en syretitrering på et diagram med pH på den vertikale aksen og volumet av basen de legger til på den horisontale aksen. Dette gir en kurve som stiger forsiktig til den på et bestemt tidspunkt begynner å stige bratt. Dette punktet - kalt ekvivalenspunktet - oppstår når syren er nøytralisert. Halvekvivalenspunktet er halvveis mellom ekvivalenspunktet og opprinnelsen. Dette er det punktet hvor pH i løsningen er lik dissosiasjonskonstanten (pKa) av syren.

Finne halvekvivalenspunktet

I et typisk titreringseksperiment legger forskeren base til en syreoppløsning mens den måler pH på en av flere måter. En vanlig metode er å bruke en indikator, som lakmus, som endrer farge når pH endres. Andre metoder inkluderer bruk av spektroskopi, et potensiometer eller en pH-meter.

Når konsentrasjonen av base øker, stiger pH vanligvis sakte til ekvivalens, når syren er nøytralisert. På dette tidspunktet fører pH til å øke raskt ved å legge til mer base. Etter at ekvivalens er nådd, synker skråningen dramatisk, og pH stiger sakte igjen med hvert tilsetning av basen. Bøyepunktet, som er det punktet der den nedre kurven endres til det øvre, er ekvivalenspunktet.

Etter å ha bestemt ekvivalenspunktet er det lett å finne halvekvivalenspunktet, fordi det er nøyaktig halvveis mellom ekvivalenspunktet og opprinnelsen på x-aksen.

Betydningen av halvekvivalenspunktet

Henderson-Hasselbalch-ligningen gir forholdet mellom pH i en sur løsning og syres dissosiasjonskonstant: pH = pKa + log ([A-] / [HA]), hvor [HA] er konsentrasjonen av den opprinnelige syren og [A-] er dens konjugerte base. Ved ekvivalenspunktet er nok base tilsatt for å nøytralisere syren, så ved halvekvivalenspunktet er konsentrasjonene av syre og base like. Logg derfor ([A-] / [HA]) = log 1 = 0, og pH = pKa.

Ved å tegne en vertikal linje fra volumverdien for halvekvivalens til diagrammet og deretter en horisontal linje til y-aksen, er det mulig å direkte utlede syddissosiasjonskonstanten.

  • Dele
instagram viewer