Sisältö
Kemistit kirjaavat tyypillisesti happotitrauksen tulokset kaavioon, jonka pH on pystyakselilla, ja emäksen tilavuuden, jonka ne lisäävät vaaka-akselille. Tämä tuottaa käyrän, joka nousee varovasti, kunnes se alkaa tietyssä pisteessä nousta jyrkästi. Tämä kohta, jota kutsutaan vastaavuuspisteeksi, tapahtuu, kun happo on neutraloitu. Puoli-vastaavuuspiste on puolivälissä vastaavuuspisteen ja alkuperän välillä. Tässä pisteessä liuoksen pH on yhtä suuri kuin hapon dissosiaatiovakio (pKa).
Puoliekvivalenssipisteen sijainti
Tyypillisessä titrauskokeessa tutkija lisää emästä happoliuokseen mittaamalla pH: n yhdellä monista tavoista. Yksi yleinen menetelmä on käyttää indikaattoria, kuten lakmusa, joka muuttaa väriä pH: n muuttuessa. Muita menetelmiä ovat spektroskopian, potentiometrin tai pH-mittarin käyttö.
Kun emäksen konsentraatio kasvaa, pH nousee tyypillisesti hitaasti vastaavuuteen saakka, kun happo on neutraloitu. Tässä vaiheessa lisää emästä lisäämällä pH nousee nopeasti. Kun vastaavuus on saavutettu, kaltevuus laskee dramaattisesti ja pH nousee jälleen hitaasti jokaisen emäksen lisäämisen kanssa. Taivutuspiste, joka on kohta, jossa alempi käyrä muuttuu ylemmäksi, on vastaavuuspiste.
Sen jälkeen kun ekvivalenssipiste on määritetty, on helppo löytää puoli-ekvivalenssipiste, koska se on tarkalleen puolivälissä ekvivalenssipisteen ja x-akselin alkuperän välillä.
Puoli-vastaavuuspisteen merkitys
Henderson-Hasselbalch-yhtälö antaa suhteen happaman liuoksen pH: n ja hapon dissosiaatiovakion välillä: pH = pKa + log (/), missä on alkuperäisen hapon pitoisuus ja on sen konjugaattiemäs. Vastaavuuspisteessä on lisätty tarpeeksi emästä hapon neutraloimiseksi kokonaan, joten puoli-vastaavuuspisteessä hapon ja emäksen pitoisuudet ovat samat. Siksi log (/) = log 1 = 0 ja pH = pKa.
Vedämällä pystysuora viiva puoliekvivalenttitilavuuden arvosta kaavioon ja sitten vaakasuora viiva y-akselille, on mahdollista johtaa suoraan hapon dissosiaatiovakio.