Sådan finder du det halve ækvivalenspunkt i en titreringsgraf

Kemikere registrerer typisk resultaterne af en syretitrering på et diagram med pH på den lodrette akse og volumen på basen, de tilføjer på den vandrette akse. Dette frembringer en kurve, der stiger forsigtigt, indtil den på et bestemt tidspunkt begynder at stige stejlt. Dette punkt - kaldet ækvivalenspunktet - opstår, når syren er blevet neutraliseret. Halvækvivalenspunktet er halvvejs mellem ækvivalenspunktet og oprindelsen. Dette er det punkt, hvor pH i opløsningen er lig med dissociationskonstanten (pKa) af syren.
Lokation af halvækvivalenspunktet <<> I et typisk titreringseksperiment tilføjer forskeren base til en syreopløsning under måling af pH på en af flere måder. En almindelig metode er at bruge en indikator, såsom lakmus, der ændrer farve, når pH ændres. Andre metoder inkluderer anvendelse af spektroskopi, et potentiometer eller et pH-meter.

Når koncentrationen af base stiger, stiger pH typisk langsomt indtil ækvivalens, når syren er blevet neutraliseret. På dette tidspunkt får tilføjelse af mere base pH-værdien til at stige hurtigt. Efter at ækvivalensen er nået, falder hældningen dramatisk, og pH stiger igen langsomt med hver tilsætning af basen. Bøjningspunktet, som er det punkt, hvor den nedre kurve skifter til det øverste, er ækvivalenspunktet.

Efter at have bestemt ækvivalenspunktet, er det let at finde halvækvivalenspunktet, fordi det er nøjagtigt halvvejs mellem ækvivalenspunktet og oprindelsen på x-aksen.
Betydningen af halvækvivalenspunktet

Henderson-Hasselbalch-ligningen giver forholdet mellem pH i en sur opløsning og dissociationskonstanten af syren: pH \u003d pKa + log ([A ^{-] /[HA]), hvor [HA] er koncentrationen af den originale syre, og [A -] er dens konjugatbase. Ved ækvivalenspunktet er der tilføjet tilstrækkelig base til at neutralisere syren fuldstændigt, så ved halvækvivalenspunktet er koncentrationerne af syre og base ens. Derfor log ([A -] /[HA]) \u003d log 1 \u003d 0, og pH \u003d pKa.}

Ved at tegne en lodret linje fra værdien af halvækvivalensvolumen til diagrammet og derefter en vandret linje til y-aksen, er det muligt direkte at aflede syredissociationskonstanten.