Zuur-base-titratiecurven

Zuur-base-titratie kan worden uitgevoerd om een onbekende concentratie van een zuur te bepalen met behulp van een bekende concentratie van een base of vice versa. Bij het titreren van een zuur met een base, wordt de titrant geleidelijk aan het zuur toegevoegd, waardoor de pH stijgt. De pH-verandering wordt uitgezet tegen het volume van de base om een titratie-of pH-curve te creëren.

De titratiecurves zijn S-vormig, hoewel er verschillen bestaan naargelang het zuur sterk of zwak is. De pH aan het begin van de titratie zal zuur zijn, maar hoger voor een zwak zuur, uitgaande van gelijke initiële zuurconcentraties. Het equivalentiepunt is het punt op de titratiecurve waarop het aantal molen base gelijk is aan het aantal molen zuur in oplossing.

In het geval van een sterk zuur wordt het equivalentiepunt bereikt wanneer een sterke base alle door het sterke zuur geproduceerde hydroniumionen neutraliseert;daarom komt het altijd voor bij pH 7. Daarentegen treedt het equivalentiepunt van een zwak zuur op bij een pH hoger dan 7 en wordt bereikt wanneer al het zwakke zuur wordt omgezet in zijn geconjugeerde base. Nabij het equivalentiepunt is er een plotselinge sprong in de pH van de oplossing.

Bij een zwakke zuurtitratie is deze snelle pH-verschuiving echter niet zo sterk als bij een sterke zuurtitratie. De pH na het equivalentiepunt op een titratiecurve voor zowel zwakke als sterke zuren neemt geleidelijk toe als gevolg van een te sterke base. Andere kenmerken van een zwakke zuurtitratiecurve, maar niet voor sterke, zijn het buffergebied en het halve equivalentiepunt.

Wanneer een sterke base wordt toegevoegd, produceert een zwak zuur zijn geconjugeerde base waardoor een buffer ontstaat. Het halve equivalentiepunt ligt binnen dit buffergebied. Op dit punt is de helft van het volume van de base die nodig is om het equivalentiepunt te bereiken, toegevoegd.

Hier is de concentratie van zwak zuur gelijk aan de geconjugeerde base en is de pH van de oplossing gelijk aan de pKa. De titratiecurves van een sterke of een zwakke base met een sterk zuur, aangezien de titrant een omgekeerde S-vorm is, waarbij de pH hoog begint en afneemt met de toevoeging van het sterke zuur.