Proces miareczkowania dzieli się na cztery etapy:
0 - punkt wyjściowy, przed miareczkowaniem,
1 - przed punktem równoważnikowym (PR), czyli po dodaniu niewystar
czającej ilości titranta do osiągnięcia PR,
II - w PR,
III - po przekroczeniu PR, czyli po dodaniu titranta w ilości większej niż
potrzeba do osiągnięcia PR.
5.2.1. Miareczkowanie mocnego kwasu (zasady) mocną zasadą (kwasem)
W trakcie miareczkowania roztworu mocnego kwasu o stężeniu początkowym cha i objętości Vq za pomocą roztworu mocnej zasady o stężeniu cb i objętości V (i odwrotnie), pH zmienia się zgodnie ze wzorami zamieszczonymi w tabeli 5.2.
Tabela 5.2. Wzory obliczające punkty krzywej miareczkowania mocnego kwasu (zasady) mocną zasadą (kwasem)
Etap |
Roztwór |
Miareczkowanie | |
mocnego kwasu-mocną zasadą |
mocnej zasady-mocnym kwasem | ||
0 |
wyjściowy |
pH=-logcHA |
PH = PA:W + lOg Cg |
I |
przed PR |
pH = -log v v9+v |
pH-pArw+iogCB'/_CHA'/° BHBB |
n |
w PR |
u i |
pH = 7 |
m |
po PR |
v 1H |
pH 1 -log ?HA^°— c®^ ■ -*0 |
gdzie:
CnAV0 - liczba moli kwasu w roztworze wyjściowym o objętości % cgV - liczba moli dodanej zasady,
Vo + V - objętość roztworu po dodaniu zasady.
Należy zaznaczyć, że we wzorach na pH przed i po PR nie uwzględniono zakresu bardzo bliskiego PR, kiedy stężenia [HjO+] i [OHT] w roztworze są
bardzo bliskie stężeniom tych jonów wynikającym z iloczynu jonowego wody.
W punkcie równoważnikowym (PR) miareczkowania roztwór dobrze zdysocjowanej soli jest obojętny, zatem wartość pH w PR wynosi 7.
Krzywe miareczkowania mocnego kwasu (zasady) mocną zasadą (kwasem) przedstawiono na rysunku 5.1. Pierwsza część krzywej (I) wskazuje na nieznaczne zmiany pH po dodaniu około 5 cm3 roztworu miareczkującego. W pobliżu PR druga część krzywej (II), pH roztworu zmienia się gwałtownie po dodaniu tylko 0,2 cm3 titranta. Natomiast po przekroczeniu PR zmiany pH nie są duże (III część krzywej). Gwałtowna zmiana wartości pH w pobliżu punktu równoważnikowego nosi nazwę skoku miareczkowania. Zatem skok miareczkowania jest bezwzględną różnicą wartości pH roztworu miareczkowanego w punktach odpowiadających doprowadzeniu 99,9% i 100,1% teoretycznej ilości roztworu miareczkującego.
Rys. 5.1. Krzywe miareczkowania: A) mocnej zasady mocnym kwasem, B) mocnego kwasu mocną zasadą
143