Wat is het equivalentiepunt?
Het equivalentiepunt is het punt in een chemische titratie - wat betekent een proces voor het bepalen van de concentratie van een opgeloste stof door een geïnduceerde reactie - waarbij de hoeveelheid getitreerde stof net groot genoeg is om volledig met het monster te reageren. Het wordt ook wel het stoïchiometrische punt genoemd. Het equivalentiepunt kan op een aantal verschillende manieren worden bepaald met behulp van tekens zoals pH-indicatoren, kleurverandering, geleidbaarheid of neerslag. De concentratie van een gegeven reactant kan worden afgeleid door een bekende stof in het reactantmonster te titreren en het equivalentiepunt van de reactie te vinden.
In de titratie-opstelling wordt een lang, cilindrisch stuk glaswerk, bekend als een buret, tot een gekalibreerde markering gevuld met een specifiek volume van de titrant of te titreren oplossing. Een specifiek volume van de analyt, of oplossing waarin de titrant zal druppelen, wordt hieronder ingesteld. De concentratie van het titrant is bekend, terwijl de concentratie van het analyt onbekend is. Geleidelijk wordt de buret geleegd in de analytoplossing totdat de verwachte verandering in de analyt optreedt, hetgeen het equivalentiepunt aangeeft. Op het equivalentiepunt heeft de toegevoegde hoeveelheid titrant volledig gereageerd met de reactant in de analyt en de concentratie van de analytoplossing kan nu worden bepaald.
Bij titraties op zuurbasis, waarbij een zuur in een base wordt getitreerd of vice versa, wordt vaak een pH-indicatorverbinding aan de analytoplossing toegevoegd zodat het equivalentiepunt visueel kan worden bepaald. Fenolftaleïne is een veelgebruikte pH-indicator die bij lage pH-waarden kleurloos is maar bij hoge pH felroze wordt. Het equivalentiepunt in een zuur-base titratie met fenolftaleïne zou worden gesignaleerd door een snelle verandering van de kleur naar roze. Verschillende pH-indicatoren worden gebruikt om indien nodig veranderingen in verschillende pH-bereiken aan te geven.
Soms verandert de kleur van de analyt tijdens titratie zonder het gebruik van een indicator. Gelijkwaardigheidspunten van oxidatiereducerende (redox) reacties kunnen op deze manier worden bepaald, omdat de oxidatietoestanden van het product en de reactant verschillende kleuren produceren. Het is ook mogelijk dat de titratiereactie een neerslag of vaste stof veroorzaakt. Neerslag kan daarom worden gebruikt als een equivalentiepuntindicator, hoewel het precieze neerslagpunt moeilijk kan worden bepaald.
Andere methoden die kunnen worden gebruikt om het equivalentiepunt te bepalen, zijn het meten van de geleidbaarheid van de oplossing, het direct meten van de pH via een pH-meter en het meten van de snelheid van temperatuurverandering. Dit laatste proces staat bekend als thermometrische titrimetrie. Thermometrische titrimetrie maakt gebruik van het feit dat de chemische reactie tussen het titrant en de analyt exotherm is - warmte afgeeft - of endotherm - warmte absorbeert. Afhankelijk van de aard van de reactie zal de temperatuur stijgen of dalen. De pieksnelheid van temperatuurverandering in de reactie is het equivalentiepunt.