Зміст
Зазвичай хіміки фіксують результати титрування кислоти на графіку з рН на вертикальній осі та об'ємом підстави, яку вони додають на горизонтальній осі. Це створює криву, яка плавно піднімається до тих пір, поки в певний момент вона не почне стрімко підніматися. Ця точка, яка називається точкою еквівалентності, виникає, коли кислота була нейтралізована. Точка напівеквівалентності знаходиться на півдорозі між точкою еквівалентності та початком. Це точка, в якій рН розчину дорівнює константі дисоціації (pKa) кислоти.
Розташування точки напівеквівалентності
У типовому експерименті з титруванням дослідник додає основу до розчину кислоти, вимірюючи рН одним із декількох способів. Одним із поширених методів є використання індикатора, наприклад лакмусу, який змінює колір у міру зміни pH. Інші методи включають використання спектроскопії, потенціометра або pH-метра.
Коли концентрація підстави збільшується, pH зазвичай повільно підвищується до еквівалентності, коли кислоту нейтралізують. У цей момент додавання більшої кількості води призводить до швидкого підвищення pH. Після досягнення еквівалентності нахил різко зменшується, а pH знову повільно підвищується з кожним додаванням основи. Точка перегину, яка є точкою, в якій нижня крива змінюється на верхню, є точкою еквівалентності.
Визначивши точку еквівалентності, легко знайти точку напівеквівалентності, оскільки її рівно на півдорозі між точкою еквівалентності та початком на осі x.
Значення точки напівеквівалентності
Рівняння Гендерсона-Хассельбальха дає залежність між pH кислотного розчину та константою дисоціації кислоти: pH = pKa + log (/), де концентрація вихідної кислоти і є її кон'югованою основою. У точці еквівалентності додано достатньо підстави для повного знешкодження кислоти, тому в точці напівеквівалентності концентрації кислоти та основи рівні. Тому log (/) = log 1 = 0, а pH = pKa.
Намалювавши вертикальну лінію від значення об'єму напівеквівалентності до діаграми, а потім горизонтальної лінії до осі у, можна безпосередньо вивести константу дисоціації кислоти.