Hvad er ækvivalenspunktet?
Ækvivalensspunktet er punktet i en kemisk titrering - hvilket betyder en proces til bestemmelse af koncentrationen af et opløst stof gennem en induceret reaktion - hvor mængden af stoffet, der titreres, er lige stor nok til fuldt ud at reagere med prøven. Det kaldes også undertiden det støkiometriske punkt. Ækvivalensspunktet kan bestemmes på en række forskellige måder ved anvendelse af tegn såsom pH-indikatorer, farveændring, konduktivitet eller nedbør. Koncentrationen af en given reaktant kan udledes ved at titrere et kendt stof i reaktantprøven og finde reaktionens ækvivalenspunkt.
I titreringsopsætningen fyldes et langt, cylindrisk stykke glasvarer kendt som en burette til et kalibreret mærke med et specifikt volumen af titranten eller opløsningen, der skal titreres. Et specifikt volumen af analytten eller opløsningen, som titranten drypper i, er sat op nedenfor. Koncentrationen af titranten er kendt, medens koncentrationen af analytten er ukendt. Efterhånden tømmes buretten i analytopløsningen, indtil den forventede ændring i analytten forekommer, hvilket signalerer ækvivalenspunktet. Ved ækvivalenspunktet har den tilsatte mængde titrant fuldstændigt reageret med reaktanten i analytten, og koncentrationen af analytopløsningen kan nu bestemmes.
I syre-basetitreringer, hvor en syre titreres til en base eller omvendt, sættes ofte en pH-indikatorforbindelse til analytopløsningen, så ækvivalenspunktet kan bestemmes visuelt. Phenolphthalein er en ofte anvendt pH-indikator, der er farveløs ved lave pH-niveauer, men bliver lyserosa ved høj pH. Ækvivalensspunktet i en syre-base-titrering, der involverer phenolphthalein, ville blive signaleret ved en hurtig ændring af farven til lyserød. Forskellige pH-indikatorer bruges til at indikere ændringer i forskellige pH-intervaller efter behov.
Nogle gange ændres analytens farve under titrering uden brug af en indikator. Ækvivalenspunkter for oxidationsreduktionsreaktioner (redox) -reaktioner kan bestemmes på denne måde, da oxidationstilstanderne for produktet og reaktanten producerer forskellige farver. Det er også muligt, at titreringsreaktionen får et bundfald eller fast stof til at dannes. Nedbør kan derfor bruges som en ækvivalenspunktindikator, skønt det nøjagtige nedbørspunkt kan være vanskeligt at bestemme.
Andre metoder, der kan anvendes til at bestemme ækvivalenspunktet, inkluderer måling af opløsningens konduktivitet, direkte måling af pH gennem et pH-meter og måling af temperaturændring. Denne sidste proces er kendt som termometrisk titrimetry. Termometrisk titrimetri gør brug af det faktum, at den kemiske reaktion mellem titranten og analytten enten vil være eksotermisk - frigiver varme - eller endotermisk absorberende varme. Afhængigt af reaktionens art stiger eller falder temperaturen. Den højeste hastighed for temperaturændring i reaktionen er ækvivalenspunktet.