Титрование является техника используется в аналитической химии для определить концентрацию неизвестной кислоты или основания. Титрование включает медленное добавление одного раствора, где концентрация известна известному объем другого раствора, где концентрация неизвестна, пока реакция не достигнет желаемого уровень. Для кислотного / основного титрования достигается изменение цвета по сравнению с индикатором pH или прямое считывание с использованием рН-метр. Эта информация может быть использована для расчета концентрации неизвестного раствора.
Если pH кислотного раствора нанесен на график в зависимости от количества основания, добавленного во время титрования, форма графика называется кривой титрования. Все кривые кислотного титрования имеют одинаковую базовую форму.
В начале раствор имеет низкий рН и поднимается по мере добавления сильного основания. Поскольку решение приближается к точке, где все H + нейтрализуются, pH резко возрастает, а затем снова выравнивается по мере того, как раствор становится более основным при добавлении большего количества ионов OH-.
Первая кривая показывает, что сильная кислота титруется сильным основанием. Вначале происходит медленное повышение рН до тех пор, пока реакция не приблизится к точке, в которой будет добавлено достаточное количество основания для нейтрализации всей исходной кислоты. Эта точка называется точкой эквивалентности. Для сильной реакции кислота / основание это происходит при pH = 7. Когда раствор проходит точку эквивалентности, pH замедляет свое увеличение, когда раствор приближается к pH раствора для титрования.
Слабая кислота лишь частично диссоциирует от своей соли. Сначала уровень pH будет нормально расти, но когда он достигает зоны, в которой раствор кажется забуференным, наклон выравнивается. После этой зоны pH резко возрастает через точку эквивалентности и снова выравнивается, как реакция сильная кислота / сильное основание.
Первая точка полуэквивалентности. Эта точка возникает на полпути через буферную область, где pH практически не изменяется для большого количества добавленного основания. Точка полуэквивалентности - это когда достаточное количество основания добавляется для превращения половины кислоты в сопряженное основание. Когда это происходит, концентрация Н+ ионы равны К значение кислоты. Сделайте еще один шаг, pH = pK.
Вторая точка - точка высшей эквивалентности. Как только кислота будет нейтрализована, обратите внимание, что точка выше pH = 7. Когда слабая кислота нейтрализуется, раствор, который остается, является основным, потому что кислотное основание конъюгата остается в растворе.
Третий график является результатом кислот, которые имеют более одного H+ Ион сдаться. Эти кислоты называются полипротонными кислотами. Например, серная кислота (Н2ТАК4) является дипротоновой кислотой. У него два H+ ионы это может сдаться.
Это по существу титрование двух кислот одновременно. Кривая демонстрирует ту же тенденцию, что и при слабом кислотном титровании, когда рН некоторое время не меняется, всплывает и снова выравнивается. Разница возникает, когда происходит вторая кислотная реакция. Та же самая кривая повторяется, когда за медленным изменением pH следует скачок и выравнивание.
Каждый «горб» имеет свою точку полуэквивалентности. Первая точка горба возникает, когда к раствору добавляется достаточное количество основания для преобразования половины Н+ ионы от первой диссоциации до сопряженного основания, или это К значение.
Этот график иллюстрирует дипротоновую кислоту. Для донорства кислоты с большим количеством ионов водорода [например, лимонной кислоты (Н3С6ЧАС5О7) с 3 ионами водорода] график будет иметь третий горб с точкой полуэквивалентности при pH = pK3.