Kann man den Äquivalenzpunkt einer Säure-Base-Titration nur graphisch bestimmen?
Mir ist klar, dass c(H3O+)=c(OH-) am Äquivalenzpunkt gilt.
Mir ist klar, dass n(Säure)=n(Base) am Äquivalenzpunkt gilt.
Daraus kann ich die Konzentration der Probelösung und den pH-Wert der Lösung bestimmen.
Kein Problem...
Aber wir kann ich herausfinden, bei welchem Volumen der Maßlösung der Äquivalenzpunkt ist? Muss dafür die Konzentration der Probelösung gegeben sein?
BITTE NUR ERNSTHAFTE UND PRODUKTIVE ANTWORTEN VON MENSCHEN, DIE DAS WIRKLICH WISSEN!!!
2 Antworten
In der Frage steht einiges an Halbgarem, und einiges was wichtig wäre fehlt leider.
Ja, am Äquivalenzpunkt gilt grundsätzlich n(Säure)=n(Base), aber oft kommt noch ein stöchiometrischer Faktor dazu, wenn Säure und Base nicht im Verhältnis 1:1 miteinander reagieren.
Wenn c(H₃O⁺)=c(OH⁻), dann müssen beide 10⁻⁷ mol/l sein und die Lösung ist neutral. Am Äquivalenzpunkt ist das nur ausnamesweise der Fall.
Als Beweis zeige ich Dir die Titrationkurve von Maleinsäure mit NaOH (0.1 mol/l). Am ersten Äquivalenzpunkt gilt n(Säure)=n(Base) und pH=4.30, am zweiten aber n(Säure)=½·n(Base) und pH=9.55.
Diese Kurve ist berechnet, ich habe als die Konzentrationen vorgegeben und einfach die Gleichgewichte Punkt für Punkt ausgerechnet.
Wenn Du die Kurve mißt und dann den ÄP suchen sollst, dann mußt die die Stelle mit der größten Steigung finden, also die, an der die Kurve am steilsten ist (sowas heißt auch Wendepunkt). Da man das mit freiem Auge nicht so gut erkennen kann, habe ich auch die erste Ableitung der Titrationskurve (in weiß) eingezeichnet. Die Wendepunkte der Titrationskurve erscheinen dort als Extempunkte und sind ganz leicht zu erkennen.
> Kein Problem...
Doch. Die Ungenauigkeiten hat indiachinacook schon aufgezeigt.
> Aber wir kann ich herausfinden, bei welchem Volumen der Maßlösung der
> Äquivalenzpunkt ist?
Ich vermute Mal, es geht Dir nicht darum, was die Überschrift nahelegt, nach einer Titration die Messpunkte rechnerisch statt grafisch auszuwerten (Natürlich geht das. Nur nicht mit den Mathekenntnissen des durchschnittlichen Schülers).
Sondern darum, den Verbrauch an Maßlösung ohne Versuch zu berechnen.
> Muss dafür die Konzentration der Probelösung gegeben sein?
Nein, das ist so ziemlich der einzige Wert, der nicht benötigt wird. Du brauchst nur die Stoffmenge in der Probe. Und die Konzentration der Maßlösung. Und Du musst wissen, in welchem Verhältnis Probe- und Maßlösung miteinander reagieren; bei Säure-Base-Titrationen mehrprotoniger Säuren hängt das davon ab, ob Du auf den ersten oder zweiten Äquivalenzpunkt titrierst.
War ich so unverständlich, als ich schrieb, dass Du die Stoffmenge in der Probe benötigst? Vom Volumen habe ich nicht geredet.
Mit der Stoffmenge kannst Du das bestimmen, wonach Du ursprünglich gefragt hattest: das Volumen der Maßlösung bis zum Äquivalenzpunkt.
Wenn Du "den Äquivalenzpunkt" willst (zu einem Punkt gehört als zweite Koordinate der pH-Wert), dann ist zusätzlich das Volumen erforderlich.
Dann hast du insofern Unrecht, dass ich dann doch die Konzentration der Probelösung brauche, da ich die Stoffmenge sonst nicht ausrechnen kann!
Einfacher Fall: Eine schwache Säure wird mit einer starken Base titriert.
Sie reagieren im Verhältnis 1:1 miteinander.
Gegeben ist die Konzentration der starken Base (meinetwegen NaOH): 1 mol/l und das Volumen der schwachen Säure (Essigsäure): 10ml.
Kann man daraus jetzt den Äquivalenzpunkt bestimmen?