Was ist der Äquivalenzpunkt?
Der Äquivalenzpunkt ist der Punkt in einer chemischen Titration - dh ein Prozess zur Bestimmung der Konzentration einer gelösten Substanz durch eine induzierte Reaktion - bei der die Menge der titrierten Substanz gerade groß genug ist, um mit der Probe vollständig zu reagieren. Es wird manchmal auch als stöchiometrischer Punkt bezeichnet. Der Äquivalenzpunkt kann auf verschiedene Arten unter Verwendung von Anzeichen wie pH -Indikatoren, Farbänderung, Leitfähigkeit oder Niederschlag bestimmt werden. Die Konzentration eines gegebenen Reaktanten kann durch Titrieren einer bekannten Substanz in die Reaktantprobe und den Auffinden des Äquivalenzpunkts der Reaktion abgeleitet werden. Ein spezifisches Volumen des Analyten oder eine Lösung, in die das Titrant tropft, ist unten eingerichtet. Die Konzentration des Titrans ist bekannt, während der KonceDie Ntration des Analyten ist unbekannt. Allmählich wird die Bürette in die Analytlösung geleert, bis die erwartete Änderung des Analyten auftritt, was den Äquivalenzpunkt signalisiert. Am Äquivalenzpunkt hat die Menge der zugegebenen titrantischen Zugriffe vollständig mit dem Reaktanten im Analyten reagiert, und die Konzentration der Analytlösung kann nun bestimmt werden.
In Säure-Base-Titrationen, bei denen eine Säure in eine Base titriert wird oder umgekehrt, wird häufig eine pH-Indikatorverbindung zur Analytlösung gegeben, so dass der Äquivalenzpunkt visuell bestimmt werden kann. Phenolphthalein ist ein häufig verwendeter pH -Indikator, der bei niedrigen pH -Wert farblos ist, aber bei hohem pH -Wert hellrosa wird. Der Äquivalenzpunkt in einer Säure-Base-Titration mit Phenolphthalein würde durch eine schnelle Änderung der Farbe zu Pink signalisiert. Es werden unterschiedliche pH -Indikatoren verwendet, um Änderungen über verschiedene pH -Bereiche nach Bedarf anzuzeigen.
Manchmal ändert sich die Farbe des Analyten während der Titration ohne die Verwendung eines Indikators. Auf diese Weise können Äquivalenzpunkte der Oxidationsreduzierung (Redox) -Reaktionen bestimmt werden, da die Oxidationszustände des Produkts und des Reaktanten unterschiedliche Farben produzieren. Es ist auch möglich, dass die Titrationsreaktion einen Niederschlag oder Feststoff bildet. Der Niederschlag kann daher als Äquivalenzpunktindikator verwendet werden, obwohl der genaue Niederschlagspunkt schwer zu bestimmen sein kann.
Andere Methoden, die verwendet werden können, um den Äquivalenzpunkt zu bestimmen, umfassen die Messung der Leitfähigkeit der Lösung, die direkte Messung des pH -Werts durch einen pH -Messgerät und die Messungsrate der Temperaturänderung. Dieser letzte Prozess ist als thermometrische Titrimetrie bekannt. Die thermometrische Titrimetrie verwendet die Tatsache, dass die chemische Reaktion zwischen dem Titrant und dem Analyten entweder exotherm - Wärme - oder endotherme - absorbierende Wärme freigibt. Abhängig von derArt der Reaktion steigt die Temperatur entweder an oder fällt. Die Spitzenrate der Temperaturänderung in der Reaktion ist der Äquivalenzpunkt.