3.4: Titration einer schwachen Base mit einer starken Säure

Titration of a Weak Base with a Strong Acid
JoVE Core
Analytical Chemistry
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Titration of a Weak Base with a Strong Acid
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May 22, 2025

Overview

Die Titrationskurve einer schwachen Base wie Ammoniak mit einer starken Säure wie Salzsäure ist das Spiegelbild der Titrationskurve einer schwachen Säure mit einer starken Base.

Unter Verwendung der ICE-Tabelle und unter Substitution des KB-Wertes berechnen wir den anfänglichen pH-Wert von 50 mL von 0,1 M Ammoniak mit 11,11. Die Zugabe von 25 ml 0,1 M Salzsäure zu dieser Ammoniaklösung führt zu einem Puffer mit einer gleichen Konzentration von Ammoniak- und Ammoniumionen. Der pH-Wert dieses Puffers kann berechnet werden, indem diese Werte in die Henderson-Hasselbalch-Gleichung eingesetzt werden, die zeigt, dass an diesem Punkt, der auch als halber Äquivalenzpunkt bezeichnet wird, der pH-Wert gleich pKa ist. Eine Fortsetzung der Titration bis zum Äquivalenzpunkt würde bedeuten, dass insgesamt 50 mL 0,1 M Salzsäure zugegeben worden wären, wodurch alle Ammoniakmoleküle in Ammoniumionen umgewandelt worden wären. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ammoniumionen hydrolysiert, um Hydroniumionen zu erzeugen, wodurch die Lösung sauer wird, und eine ICE-Tabellenberechnung zeigt, dass der pH-Wert 5,28 beträgt. Nach dem Äquivalenzpunkt, da die Hydronium-Ionen in der Lösung überwiegen, sinkt der pH-Wert weiter auf 1,6. Der Titrationsendpunkt wird mit dem Indikator Methylrot detektiert, der eine Farbänderung im gewünschten pH-Bereich aufweist.

Transcript

Die Titrationskurve zwischen schwacher Base und starker Säure ist die Umkehrung einer Titrationskurve zwischen schwacher Base und starker Base.

Wässriges Ammoniak bildet Ammonium- und Hydroxidionen. Wie aus der ICE-Tabelle und der KB-Expression berechnet, ist der anfängliche pH-Wert von 50 ml 0,1 M Ammoniaklösung basisch mit einem pH-Wert von 11,11

.

Nach Zugabe von 25 ml 0,1 M Salzsäure zur Ammoniaklösung enthält der resultierende Puffer die gleiche Menge an Ammoniak- und Ammoniumionen. Der pH-Wert des Puffers wird berechnet, indem diese Werte in die Henderson-Hasselbalch-Gleichung eingesetzt werden. In diesem Stadium entspricht der pH-Wert pKa.

Am Äquivalenzpunkt wandeln die zugegebenen 50 ml Salzsäure das gesamte Ammoniak in Ammoniumionen um. Sie hydrolysieren zu Hydroniumionen, wodurch die Lösung mit einem pH-Wert von 5,28 sauer wird.

Nach dem Äquivalenzpunkt, da die Hydroniumionenspezies vorherrschen, sinkt der pH-Wert auf 1,6.

Für die Endpunktdetektion kann ein Methylrot-Indikator verwendet werden.

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