Inhoud
Titratie is een procedure die de concentratie van een vloeistof bepaalt, meestal een zuur of een base. Tijdens de titratie wordt de stof met een bekende concentratie toegevoegd aan een stof waarvan de concentratie niet bekend is, totdat het aantal reactantmoleculen gelijk is. Omdat de pH verandert tijdens een zuur-base-titratie, is het mogelijk om de pH-variatie in relatie tot de "bekende" toegevoegde hoeveelheid in een grafiek te plaatsen. Uit deze grafiek is het mogelijk om de Ka te berekenen, de dissociatieconstante voor het zuur. PKa is de negatieve logaritme van Ka en is een gemakkelijkere manier om deze constante uit te drukken, aangezien Ka meestal erg klein is.
Stap 1
Teken de titratiegegevens op een kaart, op papier of in Excel. De pH moet de y-as zijn en de titrant (reagens met bekende concentratie) moet op de x-as staan. Als de grafiek handmatig wordt gemaakt, probeer dan zo nauwkeurig mogelijk te zijn. Verbind de stippen om een S-curve te krijgen in plaats van geschiktere lijnen te maken.
Stap 2
Zoek het equivalentiepunt, de pH waarbij het aantal zuur- en base-reactieve moleculen precies hetzelfde is. Bij de titratie is waarschijnlijk een gekleurde indicator gebruikt en deze informatie is al verkregen. Het equivalentiepunt is ook het steilste punt van de titratiecurve.
Stap 3
Bepaal de pKa als de pH-waarde die overeenkomt met de helft van het equivalentiepunt. Het is mogelijk deze waarde te rechtvaardigen omdat in het midden van dit punt de concentraties van geprotoneerde en gedeprotoneerde stoffen, onbekend, aan elkaar gelijk zijn. De evenwichtsuitdrukking voor de onbekende concentratie zou Ka = [onbekend -]. [H3O ++] / [onbekend H] zijn en aangezien de onbekende H-concentratie gelijk is aan [onbekend-], kan deze vergelijking worden herschreven als Ka = [ H30 +]. Neem de logaritme van beide kanten, vermenigvuldig ze met -1 en de vergelijking wordt pKa = pH.