Chimiștii înregistrează de obicei rezultatele unei titrări de acid pe o diagramă cu pH pe axa verticală și volumul bazei pe care o adaugă pe axa orizontală. Aceasta produce o curbă care crește ușor până când, la un moment dat, începe să crească abrupt. Acest punct - numit punct de echivalență - apare atunci când acidul a fost neutralizat. Punctul de jumătate de echivalență este la jumătatea distanței dintre punctul de echivalență și origine. Acesta este punctul în care pH-ul soluției este egal cu constanta de disociere (pKa) a acidului.
Localizarea punctului de jumătate de echivalență
Într-un experiment tipic de titrare, cercetătorul adaugă bază la o soluție acidă măsurând în același timp pH-ul într-unul din mai multe moduri. O metodă obișnuită este utilizarea unui indicator, cum ar fi turnascul, care schimbă culoarea pe măsură ce pH-ul se schimbă. Alte metode includ utilizarea spectroscopiei, un potențiometru sau un pH-metru.
Pe măsură ce concentrația bazei crește, pH-ul crește de obicei încet până la echivalență, când acidul a fost neutralizat. În acest moment, adăugarea mai multor baze determină creșterea rapidă a pH-ului. După ce a fost atinsă echivalența, panta scade dramatic și pH-ul crește din nou încet cu fiecare adăugare a bazei. Punctul de inflexiune, care este punctul în care curba inferioară se schimbă în cea superioară, este punctul de echivalență.
După ce ați determinat punctul de echivalență, este ușor să găsiți punctul de jumătate de echivalență, deoarece este exact la jumătatea distanței dintre punctul de echivalență și originea pe axa x.
Semnificația punctului de jumătate de echivalență
Ecuația Henderson-Hasselbalch oferă relația dintre pH-ul unei soluții acide și constanta de disociere a acidului: pH = pKa + log ([A-] / [HA]), unde [HA] este concentrația acidului original și [A-] este baza sa conjugată. La punctul de echivalență, s-a adăugat suficientă bază pentru a neutraliza complet acidul, astfel încât la punctul de jumătate de echivalență, concentrațiile de acid și bază sunt egale. Prin urmare jurnal ([A-] / [HA]) = log 1 = 0 și pH = pKa.
Prin trasarea unei linii verticale de la valoarea volumului jumătății de echivalență la diagramă și apoi a unei linii orizontale la axa y, este posibil să se obțină direct constanta de disociere a acidului.