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Die Titration ist ein Verfahren, das die Konzentration einer Flüssigkeit, typischerweise einer Säure oder einer Base, bestimmt. Während der Titration wird die Substanz bekannter Konzentration zu einer Substanz gegeben, deren Konzentration nicht bekannt ist, bis die Anzahl der Reaktantenmoleküle gleich ist. Da sich der pH-Wert während einer Säure-Base-Titration ändert, ist es möglich, die pH-Änderung in Bezug auf die zugegebene "bekannte" Menge grafisch darzustellen. Aus diesem Diagramm kann der Ka berechnet werden, der die Dissoziationskonstante für die Säure ist. PKa ist der negative Logarithmus von Ka und eine bequemere Möglichkeit, diese Konstante auszudrücken, da Ka normalerweise sehr klein ist.
Schritt 1
Zeichnen Sie die Titrationsdaten in ein Diagramm, entweder auf Papier oder in Excel. Der pH-Wert muss auf der y-Achse liegen und das Titriermittel (Reagenz mit bekannter Konzentration) muss auf der x-Achse liegen. Wenn das Diagramm manuell erstellt wird, versuchen Sie, so genau wie möglich zu sein. Verbinden Sie die Punkte, um eine S-Kurve zu erhalten, anstatt geeignetere Linien zu erstellen.
Schritt 2
Finden Sie den Äquivalenzpunkt, den pH-Wert, bei dem die Anzahl der reaktiven Säure- und Basenmoleküle genau gleich ist. Während der Titration wurde wahrscheinlich ein farbiger Indikator verwendet, und diese Information wurde bereits erhalten. Der Äquivalenzpunkt ist auch der steilste Punkt auf der Titrationskurve.
Schritt 3
Bestimmen Sie den pKa als pH-Wert, der der Hälfte des Äquivalenzpunkts entspricht. Dieser Wert kann gerechtfertigt werden, da in der Mitte dieses Punktes die unbekannten Konzentrationen protonierter und deprotonierter Substanzen einander äquivalent sind. Der Gleichgewichtsausdruck für die unbekannte Konzentration wäre Ka = [unbekannt -]. [H3O ++] / [unbekanntes H], und da die unbekannte H-Konzentration gleich [unbekannt-] ist, kann diese Gleichung als Ka = [umgeschrieben werden. H3O +]. Nehmen Sie den Logarithmus von beiden Seiten, multiplizieren Sie sie mit -1 und die Gleichung lautet pKa = pH.