Vad är likvärdighetspunkten?

Ekvivalenspunkten är punkten i en kemisk titrering - vilket innebär en process för att bestämma koncentrationen av ett upplöst ämne genom en inducerad reaktion - vid vilken mängden ämne som titreras är precis tillräckligt stor för att reagera fullständigt med provet. Det kallas också ibland den stökiometriska punkten. Ekvivalenspunkten kan bestämmas på ett antal olika sätt med användning av tecken såsom pH-indikatorer, färgändring, konduktivitet eller nederbörd. Koncentrationen av en given reaktant kan härledas genom att titrera en känd substans i reaktantprovet och hitta reaktionens ekvivalenspunkt.

I titreringsuppsättningen fylls ett långt, cylindriskt glasstycke känt som en burett till ett kalibrerat märke med en specifik volym av titranten eller lösningen som ska titreras. Nedan anges en specifik volym av analyt eller lösning som titranten kommer att droppa in i. Koncentrationen av titranten är känd, medan analytkoncentrationen är okänd. Gradvis töms buretten in i analytlösningen tills den förväntade förändringen i analyt inträffar, vilket signalerar ekvivalenspunkten. Vid ekvivalenspunkten har den tillsatta mängden titrant fullständigt reagerat med reaktanten i analytten, och koncentrationen av analytlösningen kan nu bestämmas.

I syrabas-titreringar, där en syra titreras till en bas eller vice versa, tillsätts ofta en pH-indikatorförening till analytlösningen så att ekvivalenspunkten kan bestämmas visuellt. Fenolftalin är en vanligt använt pH-indikator som är färglös vid låga pH-nivåer men blir ljusrosa vid högt pH. Ekvivalenspunkten i en syrabas-titrering som involverar fenolftalin skulle signaleras genom en snabb förändring av färgen till rosa. Olika pH-indikatorer används för att indikera förändringar över olika pH-områden efter behov.

Ibland kommer analytens färg att förändras under titreringen utan att använda en indikator. Ekvivalenspunkter för oxidationsreduktionsreaktioner (redox) -reaktioner kan bestämmas på detta sätt, eftersom oxidationstillståndet för produkten och reaktanten ger olika färger. Det är också möjligt att titreringsreaktionen kommer att få en fällning, eller fast substans, att bildas. Utfällning kan därför användas som en ekvivalenspunktindikator, även om den exakta utfällningspunkten kan vara svår att fastställa.

Andra metoder som kan användas för att bestämma ekvivalenspunkten inkluderar mätning av lösningens konduktivitet, direkt mätning av pH genom en pH-mätare och mätningshastighet för temperaturförändring. Denna sista process kallas termometrisk titrimetri. Termometrisk titrimetri utnyttjar det faktum att den kemiska reaktionen mellan titranten och analytten antingen kommer att vara exotermisk - frisläppande värme - eller endotermisk absorberande värme. Beroende på reaktionens art kommer temperaturen att antingen stiga eller sjunka. Topphastigheten för temperaturförändring i reaktionen är ekvivalenspunkten.