Verlauf einer Titration von 0.1 M Essigsäure mit 1 M NaOH?
"Skizziere den Verlauf des pH-Wertes einer Titraton von 0.1 M Essigsäure mit 1 M NaOH bis zum Neutralisationsgrad 200 %. Kennzeichne den Äquivalenzpunk und den Neutralpunkt".
Jensek'scher Ansatz
Wir haben es ja hier mit einer schwachen Säure und starken Base zu tun.
Daher pH = 1/2 (pKS - log [HA])
=> 1/2 (4.74 - log 0.1]
= 2.87.
Startpuunkt also bei 2.87
Der Äquivalenzpunkt hab ich im Internet gelesen, daß er bei 8.7 (leicht basisch sein soll). Allerdings versteh ich nicht ganz die Rechnung dahinter.
Der Neutralpunkt wäre pH = 7.
Also müsste es ungefähr so aussehen, oder?
Liebe Grüße,
Jensek81, der Sonntags eigentlich gerne Tatort guckt, aber jetzt stattdessen für die Praktikumsklausur lernt und keine Kirschkerne alleine von den Dächern spuckt.
2 Antworten
Hier habe ich 20 ml c₀=0.1 mol/l CH₃COOH mit 1 mol/l NaOH titriert, der Verbrauch 2 ml entspricht also dem Titrationsgrad 100%. Außer der Titrationskurve (schwarz) ist auch noch die erste Ableitung (weiß) eingezeichnet, und die Hintergrundfarben geben die Anteile Essigsäure (rot) und Acetat (blau) im Kolben an.
- Der Start-pH ist, wie Du richtig ausgerechnet hat, pH=½(pKₐ−lg(c₀))=2.87.
- Für den Äquivalenzpunkt kannst Du die Formel für eine schwache Base verwenden, pH=7+½pKₐ+½lg(c), allerdings ist die Konzentration durch die zugegebenen 2 ml Lauge nur noch c=20⁄22⋅c₀=0.091 mol/l ⇒ pH=8.85.
- Den Pufferbereich rund um V=1 ml Verbrauch kannst Du mit der Henderson–Hasselbalch-Gleichung beschreiben, die in diesem Fall einfach pH(V)=pKₐ+lg(V/(Vₑ−V)) lautet; dabei ist Vₑ=2 ml das Volumen am Äquivalenzpunkt.
- Den Ast nach dem Äquivalenzpunkt können wir einfach als Natronlauge der Konzentration (V−Vₑ)c/(V₀+V) beschreiben — V−Vₑ ist ja die Natronlauge, die nach der Neutralisation übrigbleibt, das mal c=1 mol/l ist die Stoffmenge, und durchs Gesamtvolumen (Summe aus V₀=20 ml und dem Verbrauch V) ist die Konzentration.
- Die Frage, wie man zum Neutralpunkt pH=7 kommt, habe ich vor einiger Zeit überausführlich beantwortet. Kurzfassung: Die notwendige Basenzugabe beträgtKₐ/(10¯⁷+Kₐ)=0.9945 mol Base pro Mol Säure, in unserem Fall also V=1.989 ml
Beachte, daß die angegebenen Formeln nur Näherungen sind, die für andere Säuren nicht notwendigerweise funktionieren. Der allgemeine Fall für die Titration einer einbasigen Säure mit NaOH läßt sich nach der folgenden nicht ganz einfach handzuhabenden Formel berechnen:
wobei c₀=0.1 mol/l, c₁=0, c=1 mol/l, für V₀ wähle ich ohne tieferen Grund 20 ml, und V ist dann der Verbrauch. Damit solltest Du dieselben Werte bekommen wie ich sie oben mit den Näherungsformeln vorgerechnet habe.
So ungefähr aber nur. Besser so ungefähr:
