Miareczkowanie to technika stosowane w chemii analitycznej do określić stężenie nieznanego kwasu lub zasady. Miareczkowanie polega na powolnym dodawaniu jednego roztworu, o którym znane jest stężenie objętość innego roztworu, w którym stężenie jest nieznane, dopóki reakcja nie osiągnie pożądanego poziom. W przypadku miareczkowania kwasem / zasadą osiągnięto zmianę koloru ze wskaźnika pH lub bezpośredni odczyt za pomocą miernik pH. Informacje te można wykorzystać do obliczenia stężenia nieznanego roztworu.
Jeżeli pH roztworu kwasu jest wykreślane w stosunku do ilości zasady dodanej podczas miareczkowania, kształt wykresu nazywany jest krzywą miareczkowania. Wszystkie krzywe miareczkowania kwasem mają te same podstawowe kształty.
Na początku roztwór ma niskie pH i rośnie w miarę dodawania mocnej zasady. Gdy rozwiązanie zbliża się do punktu, w którym wszystkie H + są neutralizowane, pH gwałtownie rośnie, a następnie wyrównuje się ponownie, gdy roztwór staje się bardziej zasadowy, gdy dodaje się więcej jonów OH-.
Pierwsza krzywa pokazuje, że silny kwas jest miareczkowany silną zasadą. Początkowo następuje powolny wzrost pH, aż reakcja zbliży się do punktu, w którym dodaje się tyle zasady, aby zneutralizować cały początkowy kwas. Ten punkt nazywa się punktem równoważności. W przypadku silnej reakcji kwas / zasada zachodzi to przy pH = 7. Gdy roztwór przekroczy punkt równoważności, pH spowalnia wzrost, gdy roztwór zbliża się do pH roztworu do miareczkowania.
Słaby kwas tylko częściowo oddziela się od jego soli. Początkowo pH wzrośnie normalnie, ale gdy osiągnie strefę, w której roztwór wydaje się buforowany, nachylenie wyrównuje się. Po tej strefie pH gwałtownie wzrasta do punktu równoważności i ponownie się wyrównuje, jak reakcja mocnego kwasu / silnej zasady.
Pierwszy to punkt połowy równoważności. Ten punkt występuje w połowie buforowanego obszaru, w którym pH prawie się nie zmienia w przypadku dużej ilości dodanej zasady. Punkt połowy równoważności występuje wtedy, gdy dodaje się wystarczającą ilość zasady, aby połowa kwasu mogła zostać przekształcona w sprzężoną zasadę. Kiedy tak się dzieje, stężenie H+ jony są równe Kza wartość kwasu. Zrób ten krok dalej, pH = pKza.
Drugi punkt to wyższy punkt równoważności. Po zneutralizowaniu kwasu zauważ, że punkt jest powyżej pH = 7. Kiedy słaby kwas jest neutralizowany, pozostały roztwór jest zasadowy, ponieważ sprzężona zasada kwasu pozostaje w roztworze.
Trzeci wykres wynika z kwasów, które mają więcej niż jeden H+ jon się poddać. Kwasy te nazywane są kwasami polipropotycznymi. Na przykład kwas siarkowy (H2WIĘC4) jest kwasem diprotowym. Ma dwa H.+ jony może się poddać.
Jest to zasadniczo miareczkowanie dwóch kwasów jednocześnie. Krzywa pokazuje ten sam trend, co słabe miareczkowanie kwasem, w którym pH nie zmienia się przez chwilę, zwiększa się i ponownie obniża. Różnica występuje, gdy zachodzi druga reakcja kwasowa. Ta sama krzywa zdarza się ponownie, gdy po powolnej zmianie pH następuje skok i wyrównanie.
Każdy „garb” ma swój własny punkt połowy równoważności. Pierwszy punkt garbu występuje, gdy do roztworu dodaje się wystarczającą ilość zasady, aby przeliczyć połowę H.+ jony od pierwszej dysocjacji do swojej sprzężonej zasady lub Kza wartość.
Ten wykres ilustruje kwas diprotowy. Kwas z większą ilością jonów wodorowych do oddania [np. Kwas cytrynowy (H3do6H.5O7) z 3 jonami wodoru] wykres będzie miał trzeci garb z punktem połowy równoważności przy pH = pK3.