Inhoud
Chemici registreren meestal de resultaten van een zuurtitratie op een grafiek met pH op de verticale as en het volume van de base die ze op de horizontale as toevoegen. Dit produceert een curve die zachtjes stijgt totdat hij op een bepaald punt steil begint te stijgen. Dit punt - het equivalentiepunt genoemd - treedt op wanneer het zuur is geneutraliseerd. Het half-equivalentiepunt ligt halverwege tussen het equivalentiepunt en de oorsprong. Dit is het punt waarop de pH van de oplossing gelijk is aan de dissociatieconstante (pKa) van het zuur.
Het half-equivalentiepunt zoeken
In een typisch titratie-experiment voegt de onderzoeker base toe aan een zure oplossing terwijl de pH op een van verschillende manieren wordt gemeten. Een veel voorkomende methode is om een indicator, zoals lakmoes, te gebruiken die van kleur verandert naarmate de pH verandert. Andere methoden omvatten het gebruik van spectroscopie, een potentiometer of een pH-meter.
Naarmate de concentratie van base toeneemt, stijgt de pH typisch langzaam tot gelijkwaardigheid, wanneer het zuur is geneutraliseerd. Op dit punt zorgt het toevoegen van meer base ervoor dat de pH snel stijgt. Nadat de equivalentie is bereikt, neemt de helling dramatisch af en stijgt de pH weer langzaam bij elke toevoeging van de base. Het buigpunt, dat is het punt waarop de onderste curve overgaat in de bovenste, is het equivalentiepunt.
Na het equivalentiepunt te hebben bepaald, is het gemakkelijk om het halve equivalentiepunt te vinden, omdat het precies halverwege is tussen het equivalentiepunt en de oorsprong op de x-as.
Betekenis van het half-equivalentiepunt
De Henderson-Hasselbalch-vergelijking geeft de relatie tussen de pH van een zure oplossing en de dissociatieconstante van het zuur: pH = pKa + log (/), waar is de concentratie van het oorspronkelijke zuur en de geconjugeerde base. Op het equivalentiepunt is voldoende base toegevoegd om het zuur volledig te neutraliseren, dus op het halve equivalentiepunt zijn de concentraties van zuur en base gelijk. Daarom log (/) = log 1 = 0 en pH = pKa.
Door een verticale lijn te trekken van de volumewaarde van de halve equivalentie naar de grafiek en vervolgens een horizontale lijn naar de y-as, is het mogelijk om direct de zuurdissociatieconstante af te leiden.