Γιατί το pH αλλάζει γρήγορα σε σημείο ισοδυναμίας μιας τιτλοδότησης;

Η ταχεία μεταβολή του ρΗ στο σημείο ισοδυναμίας μιας τιτλοδότησης οφείλεται σε συνδυασμό παραγόντων:

1. Εξουδετέρωση:

* Στο σημείο ισοδυναμίας, οι γραμμομορείς του οξέος και της βάσης είναι ίσα. Αυτό σημαίνει ότι το διάλυμα είναι ουσιαστικά εξουδετερωμένο, χωρίς περίσσεια είτε οξέος είτε βάσης.

* Αυτή η εξουδετέρωση έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό νερού και ένα αλάτι.

2. Η χωρητικότητα buffer μειώνεται:

* Πριν από το σημείο ισοδυναμίας, η λύση λειτουργεί ως buffer, αντισταθμίζοντας το pH αλλάζει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η παρουσία τόσο του ασθενούς οξέος όσο και της συζευγμένης βάσης (ή της αδύναμης βάσης και του συζευγμένου οξέος) βοηθά στην απορρόφηση προστιθέμενων ιόντων Η+ ή ΟΗ.

* Ωστόσο, στο σημείο ισοδυναμίας, η ικανότητα buffer μειώνεται σημαντικά. Η συγκέντρωση είτε του ασθενούς οξέος/βάσης είτε του συζευγμένου του ελαχιστοποιείται, καθιστώντας το λιγότερο αποτελεσματικό στη μεταβολή του ρΗ.

3. Μικρή προσθήκη τιτλοποίησης:

* Μια πολύ μικρή προσθήκη τιτλοδότησης πέρα ​​από το σημείο ισοδυναμίας μπορεί να μεταβάλει δραστικά το pH. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το διάλυμα κυριαρχείται τώρα είτε από την περίσσεια είτε από τη βάση, το οποίο μπορεί να αλλάξει σημαντικά τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου.

4. Απότομη αλλαγή στη συγκέντρωση:

* Το ρΗ καθορίζεται από τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου. Στο σημείο ισοδυναμίας, μια μικρή προσθήκη τιτλοδοτούμενων οδηγεί σε σημαντική αλλαγή στη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, οδηγώντας σε μια απότομη αλλαγή στο ρΗ.

αναλογία:

Φανταστείτε ένα δείκτη με ίσο βάρος και στις δύο πλευρές. Αυτό αντιπροσωπεύει την ισορροπημένη κατάσταση στο σημείο ισοδυναμίας. Τώρα, φανταστείτε να προσθέσετε ένα μικρό βάρος στη μία πλευρά. Το See-Saw θα κλίνει δραματικά, αντιπροσωπεύοντας τη δραστική αλλαγή στο pH.

Συνοπτικά, η ταχεία μεταβολή του ρΗ στο σημείο ισοδυναμίας οφείλεται στην πλήρη εξουδετέρωση του αναλύτη, την απώλεια της χωρητικότητας του ρυθμιστικού διαλύματος, τη μικρή προσθήκη τιτλοδότησης προκαλώντας σημαντική μεταβολή της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου και της απότομης αλλαγής στη συγκέντρωση του ίδιου του αναλύτη.