Säure-Basetitration

Der Äquivalenzpunkt p.E.

Definition

Der Äquivalenzpunkt einer Titration ist der Punkt, an dem die Anzahl der Mole der zugesetzten Maßlösung $ n_1 $ gerade der Anzahl der Mole der anfänglich vorhandenen Probenlösung $ n_2 $ entspricht.

Simulation

Ein Reagens 1 wird mit einem Reagens 2 titriert: Am p.E. haben wir: $ n_1 = n_2$ $ c_1 \cdot V_1 $ $ = $ $ c_2 \cdot V_2 $ $ c_1 $ $ = $ $ \frac{c_2 \cdot V_2}{V_1} $ Wenn man die Molarität $ c_2 $ des Reagens, das titriert, und das Volumen $ V_1 $ des Reagens, das titriert wird, kennt, dann reicht es aus, das Volumen des titrierenden Reagens beim p.E. zu bestimmen um die Molarität $ c_1 $ des titrierten Reagens zu berechnen.

Am Äquivalenzpunkt: $ c_1 $ $ = $ $ \frac {c_2\cdot V_2}{V_1} $

p.E.-Erkennung

Wir erkennen den Äquivalenzpunkt: a) durch Aufzeichnen der Titrationskurve mit einem $ pH$-Meter. Der Sprung von $ pH $ am p.E. kann nur genau erkannt werden, wenn die Säure und Base stark genug sind und die Verdünnungen nicht zu hoch sind. b) durch Leitfähigkeitsmessung. Vor oder nach dem p.E. enthält das Medium Hydronium- oder Hhydroxidionen im Überschuss. Diese Ionen sind im Allgemeinen kleiner und daher beweglicher als die Ionen, die am p.E. vorhanden sind. und leiten so den elektrischen Strom leichter. (Stromtransport in ionischen Lösungen = Ionenwanderung): p.E. zeichnet sich durch ein Minimum an elektrischer Leitfähigkeit aus. c) durch Farbindikatoren. Wir verlangen von einem guten Indikator, dass er so genau wie möglich zum Äquivalenzpunkt passt.

Die Abbildung zeigt die Titrationskurve einer Lösung von $ 10 \; ml $ $ NaOH $ $ 0,1 \; M $ durch eine Lösung von $ H Cl $ $ 0,1 \;M $ . Die Umschlagbereiche von drei farbigen Indikatoren sind dargestellt. Wir sehen, dass Phenolphthalein umschlägt (Bereich d1), bevor das Volumen $ (10 \;mL) $ an Säure hinzugefügt wird, das notwendig ist, um den p.E. zu erreichen, Thymolblau danach (Bereich d2). Der entsprechende Indikator ist hier Lackmus, dessen $ pKa $ etwa 7 ist. Denken Sie daran, dass der Indikatorumkehrbereich auf den Wert ihres $ pKa $ zentriert ist.

Titration starke Säure / stark eBase- oder starkeBase/ starkeSäure:

Der $ pH $ beim p.E. ist immer 7: Lackmus und Bromthymolblau sind die besten Indikatoren.

Titration schwache Säuren / starke Basen:

Der pH-Wert beim p.E. liegt oft über 7, da das Medium nur die schwache Base enthält, die der schwachen Ausgangssäure entspricht: Im Prinzip ist es notwendig, den Indikator zu wählen, dessen $ pKa $ dem für p.E. berechneten $ pH $ am nächsten kommt, aber in der Praxis wird häufig Phenolphthalein verwendet.

Titration schwache Basen / starke Säuren:

Der pH-Wert beim p.E. liegt oft unter 7, da zu diesem Zeitpunkt das Medium nur die schwache Säure enthält, die der schwachen Ausgangsbase entspricht: Grundsätzlich ist es notwendig, den Indikator zu wählen, dessen $ pKa $ dem für p.E. berechneten pH-Wert am nächsten kommt, aber in der Praxis wird häufig Methylorange verwendet.