Η τιτλοδότηση είναι a τεχνική που χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία προσδιορίστε τη συγκέντρωση ενός άγνωστου οξέος ή βάσης. Η τιτλοδότηση περιλαμβάνει την αργή προσθήκη ενός διαλύματος όπου η συγκέντρωση είναι γνωστή σε ένα γνωστό όγκου άλλης λύσης όπου η συγκέντρωση είναι άγνωστη έως ότου η αντίδραση φθάσει στο επιθυμητό επίπεδο. Για τιτλοποιήσεις οξέων / βάσεων, επιτυγχάνεται αλλαγή χρώματος από δείκτη pH ή άμεση ανάγνωση με χρήση του δείκτη pH μετρητής. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της συγκέντρωσης του άγνωστου διαλύματος.
Εάν το ρΗ ενός διαλύματος οξέος καταρτίζεται γραφικά σε σχέση με την ποσότητα της προστιθέμενης βάσης κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης, το σχήμα του γραφήματος ονομάζεται καμπύλη τιτλοδότησης. Όλες οι καμπύλες οξείας τιτλοδότησης ακολουθούν τα ίδια βασικά σχήματα.
Στην αρχή, το διάλυμα έχει χαμηλό pH και ανεβαίνει καθώς προστίθεται η ισχυρή βάση. Καθώς η λύση πλησιάζει το σημείο όπου όλα τα Η + εξουδετερώνεται, το ρΗ αυξάνεται απότομα και στη συνέχεια ξεκινά ξανά ξανά, καθώς το διάλυμα γίνεται πιο βασικό καθώς προστίθενται περισσότερα ιόντα ΟΗ.
Η πρώτη καμπύλη δείχνει ένα ισχυρό οξύ που τιτλοδοτείται από μια ισχυρή βάση. Υπάρχει η αρχική αργή άνοδος του ρΗ έως ότου η αντίδραση πλησιάσει το σημείο όπου προστίθεται απλά αρκετή βάση για να εξουδετερώσει όλο το αρχικό οξύ. Αυτό το σημείο ονομάζεται σημείο ισοδυναμίας. Για μια ισχυρή αντίδραση οξέος / βάσης, αυτό συμβαίνει σε ρΗ = 7. Καθώς το διάλυμα περνά το σημείο ισοδυναμίας, το ρΗ επιβραδύνει την αύξηση του όπου το διάλυμα προσεγγίζει το ρΗ του διαλύματος τιτλοδότησης.
Ένα ασθενές οξύ αποσυνδέεται μόνο εν μέρει από το άλας του. Το pH αρχικά θα αυξηθεί κανονικά, αλλά καθώς φθάνει σε μια ζώνη όπου η λύση φαίνεται να είναι ρυθμισμένη, η κλίση εξαντλείται. Μετά από αυτή τη ζώνη, το ρΗ αυξάνεται απότομα μέσα από το σημείο ισοδυναμίας του και ξεκινά ξανά σαν την ισχυρή αντίδραση βάσης οξέος / ισχυρής βάσης.
Το πρώτο είναι το σημείο μισής ισοδυναμίας. Αυτό το σημείο εμφανίζεται κατά το ήμισυ της διαδρομής μέσω μίας περιοχής με ρυθμιστικά, όπου το ρΗ μεταβάλλεται ελάχιστα για πολλές προστιθέμενες βάσεις. Το σημείο μισής ισοδυναμίας είναι όταν προστίθεται μόλις αρκετή βάση για το μισό από το οξύ που πρέπει να μετατραπεί στη βάση του συζυγούς. Όταν συμβεί αυτό, η συγκέντρωση του Η+ ιόντων ισούται με το Κένα αξία του οξέος. Πάρτε αυτό το ένα βήμα περαιτέρω, pH = pKένα.
Το δεύτερο σημείο είναι το υψηλότερο σημείο ισοτιμίας. Μόλις το οξύ έχει εξουδετερωθεί, παρατηρήστε ότι το σημείο είναι πάνω από το pH = 7. Όταν ένα ασθενές οξύ εξουδετερώνεται, το διάλυμα που παραμένει βασικό λόγω της συζευγμένης βάσης του οξέος παραμένει σε διάλυμα.
Το τρίτο γράφημα προκύπτει από οξέα που έχουν περισσότερα από ένα Η+ να σταματήσουν. Αυτά τα οξέα ονομάζονται πολυπροπτικά οξέα. Για παράδειγμα, το θειικό οξύ (Η2ΕΤΣΙ4) είναι ένα διπροτικό οξύ. Έχει δύο Η+ ιόντα που μπορεί να εγκαταλείψει.
Αυτό ουσιαστικά τιτλοδοτεί δύο οξέα ταυτόχρονα. Η καμπύλη παρουσιάζει την ίδια τάση με την τιτλοποίηση ασθενούς οξέος, όπου το pH δεν αλλάζει για λίγο, αυξάνεται και τα επίπεδα εκπέμπονται ξανά. Η διαφορά εμφανίζεται όταν λαμβάνει χώρα η δεύτερη αντίδραση οξέος. Η ίδια καμπύλη συμβαίνει και πάλι όπου μια αργή αλλαγή στο pH ακολουθείται από μία ακίδα και ισοπέδωση.
Κάθε «hump» έχει το δικό του μισό ισοδύναμο σημείο. Το σημείο της πρώτης καμπύλης εμφανίζεται όταν προστίθεται ακριβώς αρκετή βάση στο διάλυμα για να μετατρέψει το ήμισυ του Η+ ιόντα από την πρώτη διάσταση έως τη συζευγμένη βάση, ή είναι Κένα αξία.
Αυτό το γράφημα απεικονίζει ένα διπροτικό οξύ. Για ένα οξύ με περισσότερα ιόντα υδρογόνου να δωρίσουν [π.χ., κιτρικό οξύ (Η3ντο6H5Ο7) με 3 ιόντα υδρογόνου] η γραφική παράσταση θα έχει έναν τρίτο κύρτωμα με ένα σημείο μισής ισοδυναμίας στο pH = pK3.