Le Châtelier-prinsippet Når en likevekt blir påvirket utenfra, blir likevekten forskjøvet slik at effekten av påvirkningen blir mindre. Det er som om likevekten motsetter seg forandringen. Titrerkurver Syrer og baser nøytraliserer hverandre. Konsentrasjonen av en syre eller en base kan vi bestemme ved nøytralisering. Vi kan for eksempel finne ut hvor mye av en base med kjent konsentrasjon som går med til å nøytralisere et bestemt volum av en syre med ukjent konsentrasjon. Metoden kalles titrering.
Det bratte området på kurven spenner over mange enheter på pH-skalaen, og midten av området er ved pH = 7,0. Når vi titrerer en sterk syre med en sterk base, får vi en nøytral løsning ved ekvivalenspunktet. Titrerkurven for en svak syre (i kolben) titrert mot en sterk base (i byretten) har et bratt område som ikke spenner over så mange enheter på pH-skalaen: Ved titrering av en svak énprotisk syre (f.eks. CH3COOH) med en sterk base (NaOH(aq)) er løsningen en buffer omkring halvtitrerpunktet. Reaksjonen i kolben er: CH3COOH(aq) + OH–(aq) CH3COO–(aq) + H3O+(aq)
Vi bruker en indikator for å bestemme ekvivalenspunktet. Ved ekvivalenspunktet er den tilsatte stoffmengden base lik den opprinnelige stoffmengden syre som var i kolben. Forutsetningen er da at både syren og basen er énprotiske. Ekvivalenspunktet kan også bestemmes ved å måle pH og tegne en titrerkurve.
H+ I likevektsuttrykket på side 22 er [CH3COOH] = [CH3COO–] i halvtitrerpunktet. Da blir [H3O+] = Ka, der Ka er syrekonstanten for den svake syren, og pH = pKa.
Titrerkurven for den sterke syren HCl (aq) (i kolben) titrert mot en sterk base NaOH(aq) (i byretten): pH 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
ekvivalenspunkt
5 10 15 20 25 30 35 Volum tilsatt av NaOH(aq) i mL
pH 14 13 12 11 10 ekvivalenspunkt 9 8 7 6 5 halvtitrerpunkt 4 3 startpunkt 2 1 0 5 10 15 20 25 30 35 Volum tilsatt NaOH(aq) i mL
2 • Buffere
23