Äquivalenzpunktdefinition

Der Äquivalenzpunkt ist ein chemischer Begriff, der bei einer Titration vorkommt. Sie gilt jedoch technisch für jede Säure-Base- oder Neutralisationsreaktion. Hier ist seine Definition und ein Blick auf die Methoden, mit denen er identifiziert wird.

Äquivalenzpunktdefinition

Der Äquivalenzpunkt ist der Punkt in einer Titration, an dem die Menge des zugesetzten Titriermittels ausreicht, um die Analytlösung vollständig zu neutralisieren. Die Mol Titriermittel (Standardlösung) entsprechen den Molen der Lösung mit unbekannter Konzentration. Dies wird auch als stöchiometrischer Punkt bezeichnet, da hier die Mol Säure der Menge entsprechen, die zur Neutralisation der äquivalenten Mol Base benötigt wird. Beachten Sie, dass dies nicht unbedingt bedeutet, dass das Verhältnis von Säure zu Base 1: 1 beträgt. Das Verhältnis wird durch die ausgeglichene chemische Säure-Base-Gleichung bestimmt.

Der Äquivalenzpunkt ist nicht derselbe wie der Endpunkt einer Titration. Der Endpunkt bezieht sich auf den Punkt, an dem ein Indikator seine Farbe ändert. Meistens tritt die Farbänderung auf, nachdem der Äquivalenzpunkt bereits erreicht wurde. Die Verwendung des Endpunkts zur Berechnung der Äquivalenz führt natürlich zu Fehlern.

Wichtige Hinweise: Äquivalenzpunkt

• Der Äquivalenzpunkt oder stöchiometrische Punkt ist der Punkt einer chemischen Reaktion, an dem genau genug Säure und Base vorhanden sind, um die Lösung zu neutralisieren.
• Bei einer Titration entsprechen die Mol Titriermittel den Mol Lösung unbekannter Konzentration. Das Säure-Base-Verhältnis muss nicht unbedingt 1: 1 betragen, sondern muss unter Verwendung der ausgeglichenen chemischen Gleichung bestimmt werden.
• Methoden zur Bestimmung des Äquivalenzpunktes umfassen Farbänderung, pH-Änderung, Bildung eines Niederschlags, Änderung der Leitfähigkeit oder Temperaturänderung.
• Bei einer Titration ist der Äquivalenzpunkt nicht derselbe wie der Endpunkt.

Methoden zum Ermitteln des Äquivalenzpunkts

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Äquivalenzpunkt einer Titration zu bestimmen:

Farbwechsel - Einige Reaktionen ändern natürlich ihre Farbe am Äquivalenzpunkt. Dies kann bei der Redoxtitration beobachtet werden, insbesondere bei Übergangsmetallen, bei denen die Oxidationsstufen unterschiedliche Farben aufweisen.

pH-Indikator - Es kann ein farbiger pH-Indikator verwendet werden, der sich je nach pH-Wert verfärbt. Der Indikatorfarbstoff wird zu Beginn der Titration zugegeben. Die Farbänderung am Endpunkt ist eine Annäherung an den Äquivalenzpunkt.

Niederschlag - Bildet sich durch die Reaktion ein unlöslicher Niederschlag, kann daraus der Äquivalenzpunkt bestimmt werden. Beispielsweise reagieren das Silberkation und das Chloridanion unter Bildung von wasserunlöslichem Silberchlorid. Es kann jedoch schwierig sein, die Ausfällung zu bestimmen, da die Partikelgröße, die Farbe und die Sedimentationsrate es schwierig machen können, sie zu erkennen.

Leitfähigkeit - Ionen beeinflussen die elektrische Leitfähigkeit einer Lösung, so dass sich die Leitfähigkeit ändert, wenn sie miteinander reagieren. Die Leitfähigkeit kann eine schwierig anzuwendende Methode sein, insbesondere wenn andere Ionen in der Lösung vorhanden sind, die zu ihrer Leitfähigkeit beitragen können. Die Leitfähigkeit wird für einige Säure-Base-Reaktionen verwendet.

Isotherme Kalorimetrie - Der Äquivalenzpunkt kann durch Messen der erzeugten oder absorbierten Wärmemenge unter Verwendung eines Geräts, das als isothermes Titrationskalorimeter bezeichnet wird, bestimmt werden. Diese Methode wird häufig bei Titrationen mit biochemischen Reaktionen wie der Enzymbindung angewendet.

Spektroskopie: Mithilfe der Spektroskopie kann der Äquivalenzpunkt ermittelt werden, wenn das Spektrum des Reaktanten, Produkts oder Titranten bekannt ist. Mit dieser Methode wird das Ätzen von Halbleitern detektiert.

Thermometrische Titrimetrie: Bei der thermometrischen Titrimetrie wird der Äquivalenzpunkt durch Messung der Temperaturänderungsrate bestimmt, die durch eine chemische Reaktion erzeugt wird. In diesem Fall gibt der Wendepunkt den Äquivalenzpunkt einer exothermen oder endothermen Reaktion an.

Amperometrie: Bei einer ampometrischen Titration wird der Äquivalenzpunkt als Änderung des gemessenen Stroms angesehen. Amperometrie wird angewendet, wenn der Titriermittelüberschuss reduziert werden kann. Das Verfahren ist beispielsweise nützlich, wenn ein Halogenid mit Ag titriert wird⁺ weil es nicht von der Bildung von Niederschlägen betroffen ist.

Quellen

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