Titrationen
Bei Titrationen von starken Säuren + starken Basen ändert sich der pH-Wert zunächst langsam, dann schnell bis zum Äquivalenzpunkt von pH=7 und dann wieder langsamer. Wenn in einer starken Säure titriert wird, steigt der pH-Wert bei Zugabe der Base an. Umgekehrt, wenn es in einer starken Base titriert wird, sinkt der pH-Wert, wenn die Säure zugegeben wird.
- Bei Titrationen von starken Säuren + schwachen Basen ändert sich der pH-Wert am Äquivalenzpunkt langsam und der pH-Wert entspricht dem pKa-Wert der Säure. Der pH-Wert liegt unter 7.
- Für die schwache Säure + starke Base liegt der pH-Wert am Äquivalenzpunkt über 7.
- Wenn nach dem Äquivalenzpunkt eine starke Säure oder eine starke Base übrig bleibt, kann dies verwendet werden, um den pH-Wert der Lösung zu finden.
Als Nächstes werfen wir einen Blick auf Schwefelsäure. Diese einzigartige polyprotische Säure ist die einzige, die nach dem ersten Schritt vollständig deprotoniert ist:
Nun wollen wir etwas schwierigeres versuchen. Die Ionisierung von Phosphorsäure (diesmal drei Dissoziationsreaktionen) kann wie folgt geschrieben werden:
Beginnen Sie mit H3PO4:
Aus diesen obigen Reaktionen können wir sehen, dass es drei Schritte braucht, um das H+-Ion vollständig zu entfernen. Das bedeutet auch, dass diese Reaktion drei Äquivalenzpunkte erzeugt. Polyprotische Basen sind Basen, die in Säure-Base-Reaktionen mindestens ein H+-Ion, also ein Proton, aufnehmen können.
Gebräuchliche polyprotische Basen | Formel | Strong/Weak Base | Diprotische/Triprotische Base |
---|---|---|---|
Phosphat-Ion | PO43- | Schwach | Triprotisch |
Sulfat-Ion | SO42- | Sehr schwach | Diprotisch |
Carbonat-Ion | CO32- | Stark | Diprotisch |
Erst, beginnen Sie mit der Reaktion A3- + H2O ? HA2- + OH-
Kb1= /=KW/Ka3
Dann setzen wir die Produkte über die Edukte ein:
HA2- + H2O ? H2A- + OH-
Kb2 = /=KW/Ka2
Schließlich bleibt noch die dritte Dissoziation, also Kb3:
H2A- + H2O ? H3A + OH-
Kb3 = /=KW/Ka1