Obliczanie pH dla roztworów do miareczkowania: mocny kwas/mocna zasada
Miareczkowanie przeprowadza się dla 25,00 ml 0,100 M HCl (mocnego kwasu) z 0,100 M mocnej zasady NaOH. pH przy różnych objętościach dodanego roztworu zasadowego można obliczyć w następujący sposób:
a) Objętość titranta = 0 ml. pH roztworu wynika z jonizacji HCl w kwasie. Ponieważ jest to mocny kwas, jonizacja jest całkowita, a molowość jonów hydroniowych wynosi 0,100 M. pH roztworu wynosi wtedy:
b) Objętość titranta = 12,50 ml. Ponieważ próbka kwasowa i titrant zasadowy są zarówno monoprotonowe, jak i jednakowo stężone, ta addycja titranta zawiera mniej niż stechiometryczną ilość zasady, a więc jest całkowicie zużywana w reakcji z nadmiarem kwasu w próbce. Stężenie pozostałego kwasu oblicza się, odejmując zużytą ilość od ilości początkowej, a następnie dzieląc przez objętość roztworu:
c) Objętość titranta = 25,00 ml. To dodawanie titranta wiąże się ze stechiometryczną ilością zasady (punkt równoważnikowy), a więc w roztworze znajdują się tylko produkty reakcji neutralizacji (woda i NaCl). Ani kation, ani anion tej soli nie ulegają jonizacji kwasowo-zasadowej; Jedynym procesem generującym jony hydroniowe jest autoprotoliza wody. Roztwór jest obojętny, o pH = 7,00.
d) Objętość titranta = 37,50 ml. Wiąże się to z dodaniem titranta w ilości przekraczającej punkt równoważnikowy. pH roztworu oblicza się następnie na podstawie stężenia jonów wodorotlenkowych: