Schwache Säure Titrationskurve

Die Titrationskurve einer schwachen Säure oder Base hat einen Pufferbereich. Der Äquivalenzpunkt wird durch das entstehende Salz bestimmt.

Typische Merkmale

• Pufferbereich, in dem der pH-Wert gleich bleibt
• Halbäquivalenzpunkt (1. Wendepunkt) im Pufferbereich
• Anstieg bis kurz vor dem pH-Sprung groß
• Äquivalenzpunkt (2. Wendepunkt) meistens nicht bei pH 7

Erklärung

Der Graph entsteht durch das Eintragen der pH-Werte in Abhängigkeit des Volumen der zugegebenen Maßlösung.

Der typische Verlauf einer Titration einer schwachen Säure mit einer starken Base sieht so aus:

Verlauf Essigsäure mit Natronlauge

Startpunkt

Vor der Zugabe der Base ist nur die Säure in der Lösung. Deshalb bestimmt die Säure den Start-pH-Wert der Lösung. Dieser ist hier pH(CH₃COOH) = 3.

Vor dem Äquivalenzpunkt

Während der Zugabe der Base sieht man kurzfristig einen starken Anstieg des pH-Wertes. Eine schwache Säure dissoziiert unvollständig. Am Anfang sind deshalb nur wenig Oxonium-Ionen (H₃O⁺) in der Lösung. Diese werden schnell durch die Hydroxid-Ionen (OH⁻) neutralisiert.

Pufferbereich

Nach weiterer Zugabe der Base ändert sich der pH-Wert kaum. Hier liegt ein Puffer vor. Das heißt, die Oxonium-Ionen der Säure reagieren mit den dazukommenden Hydroxid-Ionen. Da die schwache Säure Oxonium-Ionen nachbildet, bleiben die Konzentrationen der beiden Ionen gleich und der pH-Wert ändert sich nicht.

Halbäquivalenzpunkt

In dem Pufferbereich liegt der 1. Wendepunkt des Graphen. Das ist der Halbäquivalenzpunkt. An diesem Punkt ist die Hälfte der Säure neutralisiert. Der pH-Wert ist pH = pKs(CH₃COOH) = 4,75.

In der Nähe des 2. Wendepunktes kommt es zu einem sprunghaften Anstieg. Es werden nicht mehr so viele Oxonium-Ionen nachbildet und dadurch weniger Hydroxid-Ionen neutralisiert.

Äquivalenzpunkt

Der 2. Wendepunkt ist der Äquivalenzpunkt. Hier ist die Stoffmenge der Säure gleich der Stoffmenge der Base. Das vorliegende Salz bestimmt den pH-Wert. Der pH-Wert ist meistens ≠ 7. Natriumacetat reagiert alkalisch, deshalb ist der pH-Wert größer als 7.

Nach dem Äquivalenzpunkt

Nach dem Äquivalenzpunkt sind immer mehr Hydroxid-Ionen in der Lösung. Der pH-Wert steigt bis zum End-pH-Wert.

Endpunkt

Der End-pH-Wert nähert sich dem pH-Wert der Base an. Hier also pH(NaOH) = 13.