Titration: Äquivalenzpunkt berechnen
Bei einer Titration gibt man so lange Lauge zu, bis die Säure genau neutralisiert ist. Aus dem verbrauchten Volumen lässt sich die Konzentration bestimmen, und die Kurve verrät den pKs-Wert.
Formeln und Regeln
- Äquivalenzpunkt: n(Base) = n(Säure) → c₁ · V₁ = c₂ · V₂ (bei 1:1)
- Halbäquivalenzpunkt: c(Säure) = c(Base) → pH = pKs
- Anfangs-pH einer schwachen Säure: ½ · (pKs − lg c)
- Äquivalenzpunkt einer schwachen Säure liegt im Basischen (pH > 7)
Jetzt selbst rechnen
Drei Aufgaben zu diesem Thema. Zahlen wie 12,5 oder 1.250 eintippen, Elastizitäten mit Vorzeichen.
Aufgabe
25 mL Essigsäure (c = 0,1 mol/L, pKs = 4,76) werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) titriert. Berechne den Anfangs-pH, das Volumen bis zum Äquivalenzpunkt und den pH-Wert am Halbäquivalenzpunkt.
pH-Wert am Anfang (2 Nachkommastellen)
Volumen Natronlauge bis zum Äquivalenzpunkt in mL
pH-Wert am Halbäquivalenzpunkt (2 Nachkommastellen)
Zahlen wie 12,5 oder 0,025; so viele Nachkommastellen wie angegeben. Massen und Stoffmengen zählen mit 1 % Spielraum, pH-Werte mit ±0,02.
Beispiel mit Rechenweg
20 mL Ameisensäure (c = 0,05 mol/L, pKs = 3,75) werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) titriert. Berechne den Anfangs-pH, das Volumen bis zum Äquivalenzpunkt und den pH-Wert am Halbäquivalenzpunkt.
Rechenweg
- 1.pH = ½ · (3,75 − lg 0,05) = 2,53
- 2.Äquivalenzpunkt: n(NaOH) = n(Säure) → V = c₀ · V₀ / c(NaOH) = 0,05 · 20 / 0,5 = 2 mL
- 3.Am Halbäquivalenzpunkt ist die Hälfte der Säure umgesetzt: c(Säure) = c(Base) → pH = pKs = 3,75
Typischer Fehler: Am Äquivalenzpunkt einer schwachen Säure pH = 7 annehmen. Dort liegt nur die korrespondierende Base vor, die Lösung ist basisch.
Häufige Fragen
Warum ist der pH-Wert am Äquivalenzpunkt nicht 7?
Bei einer schwachen Säure liegt dort nur noch ihre korrespondierende Base vor, und die reagiert schwach basisch.