Кривые кислотно-основного титрования

Кислотно-основное титрование может быть выполнено для определения концентрации кислоты с использованием известной концентрации основания или наоборот. При титровании кислоты основанием титрант постепенно добавляется к кислоте, повышая pH. Изменение pH отображается в зависимости от объема основания для построения кривой титрования или pH.

Кривые титрования имеют S-образную форму, хотя существуют различия в зависимости от того, является ли кислота сильной или слабой. рH в начале титрования будет кислым, но он выше для слабой кислоты, если исходные концентрации кислоты равны. Точка эквивалентности это точка на кривой титрования, в которой количество молей основания равно молям кислоты в растворе.

В случае сильной кислоты точка эквивалентности достигается, когда сильное основание нейтрализует все ионы гидроксония, произведенные сильной кислотой, что всегда происходит при pH равном семи. И наоборот, точка эквивалентности слабой кислоты возникает при pH более 7 и достигается, когда вся слабая кислота превращается в конъюгированное основание. Вблизи точки эквивалентности происходит резкий скачок рН раствора.

Однако при титровании слабой кислотой этот быстрый скачок pH не столь резкий, как при титровании сильной кислотой. Значение pH после точки эквивалентности на кривой титрования как для слабых, так и для сильных кислот постепенно увеличивается из-за избытка сильного основания. Другими характеристиками кривой титрования слабой кислотой являются буферная область и точка полуэквивалентности.

При добавлении сильного основания слабая кислота образует конъюгированное основание, создавая буфер. Точка полуэквивалентности находится внутри этой буферной области. Это момент, когда добавлена половина объема базы, необходимой для достижения точки эквивалентности.

Здесь концентрация слабой кислоты равна ее сопряженному основанию, а pH раствора равен pKa. Кривые титрования сильного или слабого основания с сильной кислотой в качестве титранта имеют перевернутую S-образную форму, где значения pH вначале высоки, и уменьшается с добавлением сильной кислоты.