Le titrage est un technique utilisé en chimie analytique pour déterminer la concentration d'un acide ou d'une base inconnue. Le titrage implique l'addition lente d'une solution dont la concentration est connue d'un volume d'une autre solution dont la concentration est inconnue jusqu'à ce que la réaction atteigne le niveau souhaité niveau. Pour les titrages acide / base, un changement de couleur à partir d'un indicateur de pH est atteint ou une lecture directe à l'aide d'un pH mètre. Ces informations peuvent être utilisées pour calculer la concentration de la solution inconnue.
Si le pH d'une solution acide est tracé en fonction de la quantité de base ajoutée lors d'un titrage, la forme du graphique est appelée courbe de titrage. Toutes les courbes de titrage acide suivent les mêmes formes de base.
Au début, la solution a un pH bas et monte à mesure que la base forte est ajoutée. Alors que la solution approche du point où tous les H + sont neutralisés, le pH augmente brusquement, puis se stabilise à nouveau lorsque la solution devient plus basique à mesure que l'on ajoute plus d'ions OH-.
La première courbe montre un acide fort titré par une base forte. Il y a la lente montée initiale du pH jusqu'à ce que la réaction s'approche du point où juste assez de base est ajoutée pour neutraliser tout l'acide initial. Ce point est appelé le point d'équivalence. Pour une réaction acide / base forte, cela se produit à pH = 7. Lorsque la solution passe le point d'équivalence, le pH ralentit son augmentation là où la solution s'approche du pH de la solution de titrage.
Un acide faible ne se dissocie que partiellement de son sel. Le pH augmentera normalement au début, mais lorsqu'il atteint une zone où la solution semble être tamponnée, la pente se stabilise. Après cette zone, le pH augmente fortement à travers son point d'équivalence et se stabilise à nouveau comme la réaction acide fort / base forte.
Le premier est le point de demi-équivalence. Ce point se produit à mi-chemin à travers une région tamponnée où le pH change à peine pour beaucoup de base ajoutée. Le point de demi-équivalence est quand juste assez de base est ajoutée pour que la moitié de l'acide soit convertie en base conjuguée. Lorsque cela se produit, la concentration de H+ ions est égal à Kune valeur de l'acide. Allez plus loin, pH = pKune.
Le deuxième point est le point d'équivalence le plus élevé. Une fois l'acide neutralisé, notez que le point est supérieur à pH = 7. Lorsqu'un acide faible est neutralisé, la solution qui reste est basique car la base conjuguée de l'acide reste en solution.
Le troisième graphique résulte d'acides qui ont plus d'un H+ ion à abandonner. Ces acides sont appelés acides polyprotiques. Par exemple, l'acide sulfurique (H2DONC4) est un acide diprotique. Il a deux H+ ions qu'il peut abandonner.
Il s'agit essentiellement de titrer deux acides à la fois. La courbe montre la même tendance qu'un titrage acide faible où le pH ne change pas pendant un certain temps, monte en flèche et se stabilise à nouveau. La différence se produit lorsque la deuxième réaction acide a lieu. La même courbe se produit à nouveau où un changement lent de pH est suivi d'un pic et d'une stabilisation.
Chaque «bosse» a son propre point de demi-équivalence. Le premier point de la bosse se produit quand juste assez de base est ajoutée à la solution pour convertir la moitié du H+ ions de la première dissociation à sa base conjuguée, ou c'est Kune valeur.
Ce graphique illustre un acide diprotique. Pour un acide avec plus d'ions hydrogène à donner [par exemple, l'acide citrique (H3C6H5O7) avec 3 ions hydrogène] le graphique aura une troisième bosse avec un point de demi-équivalence à pH = pK3.