Co je bod ekvivalence?

Bod ekvivalence je bod chemické titrace - což znamená proces stanovení koncentrace rozpuštěné látky indukovanou reakcí - při kterém je titrované množství látky dostatečně velké, aby plně reagovalo se vzorkem. To je také někdy označováno jako stechiometrický bod. Bod ekvivalence může být stanoven mnoha různými způsoby pomocí známek, jako jsou indikátory pH, změna barvy, vodivost nebo srážení. Koncentraci daného reakčního činidla lze odvodit titrací známé látky do vzorku reakčního činidla a nalezení bodu ekvivalence reakce.

V nastavení titrace je dlouhý, válcový kus skla známého jako byreta naplněn na kalibrovanou značku specifickým objemem titrantu nebo roztoku, který má být titrován. Níže je stanoven specifický objem analytu nebo roztoku, do kterého titrant kape. Koncentrace titrantu je známa, zatímco koncentrace analytu není známa. Byreta se postupně vyprázdní do roztoku analytu, dokud nenastane očekávaná změna v analytu, což signalizuje bod ekvivalence. V bodě ekvivalence množství přidaného titrantu zcela reagovalo s reaktantem v analytu a nyní může být stanovena koncentrace roztoku analytu.

V titracích acidobazických kyselin, kde je kyselina titrována na bázi nebo obráceně, se k roztoku analytu často přidá indikátorová sloučenina pH, takže bod ekvivalence může být stanoven vizuálně. Fenolftalein je běžně používaný indikátor pH, který je bezbarvý při nízkých hodnotách pH, ​​ale při vysokém pH se stává jasně růžovým. Bod ekvivalence při titraci kyselé báze zahrnující fenolftalein by byl signalizován rychlou změnou barvy na růžovou. Různé indikátory pH se používají pro indikaci změn v různých rozsazích pH podle potřeby.

Někdy se barva titanu během titrace změní bez použití indikátoru. Tímto způsobem lze stanovit ekvivalenční body oxidačně-redukčních (redoxních) reakcí, protože oxidační stavy produktu a reakčního činidla produkují různé barvy. Je také možné, že titrační reakce způsobí vytvoření sraženiny nebo pevné látky. Srážení může být proto použito jako indikátor bodu ekvivalence, ačkoli přesný bod srážek může být obtížné určit.

Mezi další metody, které lze použít ke stanovení bodu ekvivalence, patří měření vodivosti roztoku, přímé měření pH pomocí pH metru a měření rychlosti změny teploty. Tento poslední proces se nazývá termometrická titrimetrie. Termometrická titrimetrie využívá skutečnost, že chemická reakce mezi titrantem a analytem bude buď teplo exotermické - uvolňující teplo nebo endotermické - absorbující teplo. V závislosti na povaze reakce teplota stoupne nebo klesne. Vrcholová rychlost změny teploty v reakci je bod ekvivalence.