16.7: Titrasyon Hesaplamaları: Zayıf asit - Zayıf Baz

Titrasyon Çözeltileri için pH Hesaplama: Zayıf Asit/Güçlü Baz

25,00 mL 0,100 M CH₃CO₂H’nin 0,100 M NaOH ile titrasyonu için reaksiyon şu şekilde temsil edilebilir:

Farklı hacimlerde NaOH titrantının eklenmesinden sonra titrasyon çözeltisinin pH’sı şu şekilde hesaplanabilir:

(a) İlk pH, genel ICE yaklaşımındaki asetik asit çözeltisi için hesaplanır:

(b) Asit ve titrant, hem monoprotiktir hem de numune ve titrasyon çözeltileri eşit derecede konsantredir; bu nedenle, bu titrant hacmi eşdeğerlik noktasını temsil eder. Kuvvetli asit örneğinden farklı olarak, bu durumda reaksiyon karışımı zayıf bir eşlenik bazı (asetat iyonu) içerir. Çözelti pH’sı, konsantrasyonunda bulunan asetatın baz iyonizasyonu dikkate alınarak hesaplanır.

Asetatın baz iyonizasyonu şu denklem ile temsil edilir

x << 0,0500 varsayarsak, pH, genel ICE yaklaşımı ile hesaplanabilir:

Bu titrasyonun eşdeğerlik noktasındaki pH’sının, zayıf bir asidi güçlü bir bazla titre ederken beklendiği gibi 7’den önemli ölçüde daha büyük olduğuna dikkat edin.

(c) Titrant hacmi = 12,50 mL. Bu hacim, stokiyometrik titrant miktarının yarısını temsil eder ve bu nedenle asetik asidin yarısı, eşdeğer miktarda asetat iyonu verecek şekilde nötralize edilmiştir. Bu eşlenik asit-baz ortaklarının konsantrasyonları bu nedenle eşittir. pH’yı hesaplamak için uygun bir yaklaşım, Henderson-Hasselbalch denkleminin kullanılmasıdır:

(pH = pKa yarı eşdeğerlik noktasındaki zayıf bir asidin titrasyonunda)

(d) Titrant hacmi = 37,50 mL. Bu hacim, stokiyometrik bir titrant fazlalığını ve hem titrasyon ürünü, asetat iyonu hem de aşırı güçlü titranı içeren bir reaksiyon çözeltisini temsil eder. Bu tür çözeltilerde, çözelti pH’sı temel olarak fazla kuvvetli baz miktarı ile belirlenir:

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 14.7: Acid-base Titrations.