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Mehrprotonige Säuren können mehrere Protonen abgeben. Je nach Anzahl der Protonen haben sie entprechend viele Äquivalenzpunkte.
typische Merkmale
- mehrere Äquivalenzpunkte
- Verlauf in verschiedenen Bereichen wie starke oder schwache Säure
Erklärung
Titrationskurven von mehrprotonigen Säuren (Säuren, die schrittweise ihre Protonen abgeben) erkennt man daran, dass mehrere pH-Sprünge und damit auch mehrere Äquivalenzpunkte zu sehen sind.
Genauer: Es gibt genau so viele Äquivalenzpunkte, wie Protonen abgegeben werden können. Bei 3-protonigen Säuren, wie Phosphorsäure (H₃PO₄), gibt es also 3 Äquivalenzpunkte.
Der Verlauf der Titrationskurve hängt von den pKs-Werten der einzelnen Protolysestufen ab. Je nach pKs-Wert verläuft die Kurve in dem Abschnitt, wie bei einer starken oder schwachen Säure.
Beispiel
Verlauf Titrationskurve Phosphorsäure mit Natronlauge
Der Graph entsteht durch das Eintragen der pH-Werte in Abhängigkeit von dem Volumen der zugegebenen Maßlösung.
Der typische Verlauf einer Titration von Phosphorsäure mit starker Base sieht so aus:
Phosphorsäure ist eine 3-protonige Säure mit folgenden Protolysestufen:
Protolysestufe | Edukt | pKs | Äquivalenzpunkt |
|---|---|---|---|
Phosporsäure (H₃PO₄) ist eine starke Säure. Deshalb verläuft die Titrationskurve bis zum 1. Äquivalenzpunkt wie eine starke Säure (erst kaum Anstieg, kurz vor Äquivalenzpunkt starker Anstieg). Am 1. Äquivalenzpunkt ist die komplette Phosphorsäure neutralisiert.
Danach ist das gebildetet Dihydrogenphosphat (H₂PO₄⁻) in der Lösung. Dieses ist eine schwache Säure. Deshalb ist der Verlauf bis zum 2. Äquivalenzpunkt wie der einer schwachen Säure (kurzer starker Anstieg, dann Pufferbereich um pKs-Wert, Anstieg vor Äquivalenzpunkt). Am 2. Äquivalenzpunkt ist das komplette Dihydrogenphosphat neutralisiert.
Danach ist Hydrogenphosphat (HPO₄²⁻) in der Lösung. Dieses ist eine sehr schwache Säure. Hydrogenphosphat reagiert zu Phophat (PO₄³⁻), was eine starke Base ist. Daher ist der 3. Äquivalenzpunkt im stark alkalischen Bereich. Da die Konzentration der Natronlauge nicht ausreicht, ist der Punkt nicht sichtbar.
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