Ako nájsť bod polovičnej ekvivalencie v titračnom grafe

Chemici zvyčajne zaznamenávajú výsledky titrácie kyselín do grafu s pH na zvislej osi a objem bázy, ktorú pridávajú na vodorovnú os. Takto sa vytvorí krivka, ktorá mierne stúpa, až kým v určitom bode nezačne prudko stúpať. Tento bod - nazývaný bod ekvivalencie - nastáva, keď je kyselina neutralizovaná. Bod polovičnej rovnocennosti je v polovici cesty medzi bodom rovnocennosti a začiatkom. Toto je bod, v ktorom je pH roztoku rovnaké ako disociačná konštanta (pKa) kyseliny.

Nájdenie bodu polovičnej rovnocennosti

V typickom titračnom experimente pridáva výskumník bázu do roztoku kyseliny, pričom meria pH jedným z niekoľkých spôsobov. Jednou z bežných metód je použitie indikátora, ako je lakmus, ktorý mení farbu pri zmene pH. Medzi ďalšie metódy patrí použitie spektroskopie, potenciometra alebo pH metra.

Keď sa koncentrácia bázy zvyšuje, pH zvyčajne stúpa pomaly až do ekvivalencie, keď je kyselina neutralizovaná. V tomto okamihu pridanie väčšieho množstva bázy spôsobí rýchle zvýšenie pH. Po dosiahnutí ekvivalencie sa sklon dramaticky zníži a pH opäť pomaly stúpa s každým prídavkom bázy. Inflexný bod, ktorý je bodom, v ktorom sa spodná krivka mení na hornú, je bodom ekvivalencie.

Po určení bodu ekvivalencie je ľahké nájsť bod polovičnej rovnocennosti, pretože je to presne v polovici cesty medzi bodom rovnocennosti a začiatkom na osi x.

Dôležitosť bodu polovičnej rovnocennosti

Henderson-Hasselbalchova rovnica udáva vzťah medzi pH kyslého roztoku a disociačnou konštantou kyseliny: pH = pKa + log ([A-] / [HA]), kde [HA] je koncentrácia pôvodnej kyseliny a [A.-] je jeho konjugovaná báza. V bode ekvivalencie bolo pridané dostatok zásady na úplnú neutralizáciu kyseliny, takže v bode polovičnej ekvivalencie sú koncentrácie kyseliny a zásady rovnaké. Preto sa prihláste ([A-] / [HA]) = log 1 = 0 a pH = pKa.

Nakreslením zvislej čiary od hodnoty objemu polovičnej ekvivalencie k grafu a potom vodorovnej čiary k osi y je možné priamo odvodiť disociačnú konštantu kyseliny.

  • Zdieľam
instagram viewer