Περιεχόμενο
Η τιτλοποίηση είναι μια διαδικασία που καθορίζει τη συγκέντρωση ενός υγρού, συνήθως ενός οξέος ή μιας βάσης. Κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης, η ουσία της γνωστής συγκέντρωσης προστίθεται σε εκείνη της οποίας η συγκέντρωση δεν είναι γνωστή, έως ότου οι αριθμοί των αντιδρώντων μορίων είναι ίσοι. Δεδομένου ότι το ρΗ αλλάζει κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης οξέος-βάσης, είναι δυνατόν να καταγραφεί η διακύμανση του ρΗ σε σχέση με την "γνωστή" προστιθέμενη ποσότητα. Από αυτό το γράφημα, είναι δυνατόν να υπολογιστεί το Ka, το οποίο είναι η σταθερά διαχωρισμού για το οξύ. Το PKa είναι ο αρνητικός λογάριθμος του Ka και είναι ένας πιο βολικός τρόπος για να εκφραστεί αυτή η σταθερά, καθώς το Ka είναι συνήθως πολύ μικρό.
Βήμα 1
Σχεδιάστε τα δεδομένα τιτλοδότησης σε ένα γράφημα, είτε σε χαρτί είτε στο Excel. Το ρΗ πρέπει να είναι ο άξονας γ και ο τίτλος (αντιδραστήριο γνωστής συγκέντρωσης) πρέπει να βρίσκεται στον άξονα Χ. Εάν το γράφημα γίνεται χειροκίνητα, προσπαθήστε να είστε όσο το δυνατόν ακριβέστεροι. Συνδέστε τις τελείες για να αποκτήσετε μια καμπύλη S αντί να δημιουργήσετε πιο κατάλληλες γραμμές.
Βήμα 2
Βρείτε το σημείο ισοδυναμίας, το pH στο οποίο ο αριθμός των δραστικών μορίων οξέος και βάσης είναι ακριβώς ο ίδιος. Κατά τη διάρκεια της τιτλοποίησης χρησιμοποιήθηκε πιθανώς μια έγχρωμη ένδειξη και αυτές οι πληροφορίες έχουν ήδη ληφθεί. Το σημείο ισοδυναμίας είναι επίσης το απότομο σημείο στην καμπύλη τιτλοδότησης.
Βήμα 3
Προσδιορίστε το pKa ως τιμή pH ισοδύναμη με το μισό του σημείου ισοδυναμίας. Είναι δυνατόν να δικαιολογηθεί αυτή η τιμή επειδή στο μέσο αυτού του σημείου, οι συγκεντρώσεις πρωτονιωμένων και αποπρωτονιωμένων ουσιών, άγνωστες, είναι ισοδύναμες μεταξύ τους. Η έκφραση ισορροπίας για την άγνωστη συγκέντρωση θα είναι Ka = [άγνωστο -]. [H3O ++] / [άγνωστο H] και, δεδομένου ότι η άγνωστη συγκέντρωση Η είναι ίση με [άγνωστη-], αυτή η εξίσωση μπορεί να ξαναγραφεί ως Ka = [ H3O +]. Πάρτε τον λογάριθμο και από τις δύο πλευρές, πολλαπλασιάστε τους με -1 και η εξίσωση γίνεται pKa = pH.