Bestimmung Äquivalenzpunkt

Den Äquivalenzpunkt einer Titration kann man durch mehrere Methoden bestimmen.

  • Farbänderung eines Indikators
  • Auswertung einer Titrationskurve

Eine Titrationskurve kann ausgewertet werden mit:

  • 3-Geraden Methode
  • Kreismethode
  • Bestimmung des Wendepunktes

Methoden

Indikator

Indikatoren werden so ausgewählt, dass sie am Äquivalenzpunkt ihre Farbe ändern. Daher kann man nur durch Beobachten den Äqivalenzpunkt erkennen.

Problem dabei ist: Es ist nicht so leicht zu sagen, an welchem Punkt sich die Farbe ändert. Dadurch ist die Methode ungenau.

Titrationskurven

Ablesen

Bei Titrationskurven kann der Äquivalenzpunkt abgelesen werden.

Bei pH-metrischen Titrationskurven ist der Äquivalenzpunkt ein Wendepunkt (liegt in der Mitte des pH-Sprunges).

Es wird die Titrationskurve einer starken Säure mit einer starken Base dargestellt. Die pH-Werte sind in Abhängikeit von dem Volumen der Base dargestellt. Am Anfang sind die pH-Werte klein und steigen nicht stark an. Dann gibt es einen pH-Sprung, das heißt der pH-Wert steigt innerhalb von 4 ml von 1 auf 13. In der Mitte des Sprunges liegt der Äquivalenzpunkt. Nach dem Sprung verläuft der Graph wieder flach.

Bei der Leitfähigkeitstitration ist der Äquivalenzpunkt am Knick der Titrationskurve. Das ist bei starken und schwachen Säuren so.

Auch hier ist das Problem, dass die Methode ungenau ist.

Es wird der Graph der Leitfähigkeitstitration einer schwachen Säure mit einer starken Base dargestellt. Der Graph steigt linear. Dabei wird die Steigung ab einem Punkt steiler. An diesem Punkt liegt der Äquivalenzpunkt. Hier hat der Graph einen Knick.

Graphisch bei pH-metrischen Titrationskurven

3-Geraden Methode

Bei der 3-Geraden Methode werden, wie der Name schon sagt, 3 Geraden benötigt.

  • Die 1. Gerade durch die Punkte vor dem pH-Sprung zeichnen
  • Die 2. Gerade durch die Punkte nach dem pH-Sprung zeichnen
  • Die 3. Gerade zwischen dem letzten Punk vor dem pH-Sprung und dem ersten Punkt nach dem pH-Sprung einzeichnen

Die 1. und 2. Gerade hat jeweils einen Schnittpunkt mit der 3. Gerade. Der Äquivalenzpunkt liegt in der Mitte zwischen den Schnittpunkten.

Diese Methode kann man gut bei symmetrischen Kurven (starke Säuren) benutzen.

Kreismethode

So geht man vor:

  • 2 Kreise in die gekrümmten Bereiche der Titrationskurve einzeichnen
  • Die Kreismittelpunkte einzeichnen
  • Die beiden Mittelpunkte durch eine Gerade verbinden
  • Der Schnittpunkt der Geraden mit der Titrationskurve ist der Äquivalenzpunkt

Diese Methode funktioniert auch gut bei asymmetrischen Kurven (schwachen Säuren).

Steigung

Der Äquivalenzpunkt ist der Wendepunkt der Titrationskurve. Der Wendepunkt ist der Punkt mit der größten Steigung. Daher muss der Punkt der Kurve mit der größten Steigung bestimmt werden.

Diese Methode ist sehr aufwändig, wenn man die Steigungen mit der Hand berechnet.

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