Os químicos normalmente registram os resultados de uma titulação de ácido em um gráfico com o pH no eixo vertical e o volume da base que estão adicionando no eixo horizontal. Isso produz uma curva que sobe suavemente até que, em certo ponto, começa a subir abruptamente. Este ponto - denominado ponto de equivalência - ocorre quando o ácido foi neutralizado. O ponto de meia equivalência está a meio caminho entre o ponto de equivalência e a origem. Este é o ponto em que o pH da solução é igual à constante de dissociação (pKa) do ácido.
Localizando o Ponto de Meia Equivalência
Em um experimento de titulação típico, o pesquisador adiciona base a uma solução ácida enquanto mede o pH de várias maneiras. Um método comum é usar um indicador, como tornassol, que muda de cor conforme o pH muda. Outros métodos incluem o uso de espectroscopia, um potenciômetro ou um medidor de pH.
À medida que a concentração de base aumenta, o pH normalmente aumenta lentamente até a equivalência, quando o ácido foi neutralizado. Neste ponto, adicionar mais base faz com que o pH aumente rapidamente. Depois que a equivalência foi alcançada, a inclinação diminui drasticamente e o pH novamente sobe lentamente com cada adição da base. O ponto de inflexão, que é o ponto em que a curva inferior se transforma na superior, é o ponto de equivalência.
Depois de determinar o ponto de equivalência, é fácil encontrar o ponto de meia equivalência, porque está exatamente a meio caminho entre o ponto de equivalência e a origem no eixo x.
Significância do Ponto de Meia Equivalência
A equação de Henderson-Hasselbalch fornece a relação entre o pH de uma solução ácida e a constante de dissociação do ácido: pH = pKa + log ([A-] / [HA]), onde [HA] é a concentração do ácido original e [A-] é sua base conjugada. No ponto de equivalência, base suficiente foi adicionada para neutralizar completamente o ácido, então no ponto de meia equivalência, as concentrações de ácido e base são iguais. Portanto log ([A-] / [HA]) = log 1 = 0 e pH = pKa.
Desenhando uma linha vertical do valor do volume de meia equivalência para o gráfico e, em seguida, uma linha horizontal para o eixo y, é possível derivar diretamente a constante de dissociação de ácido.