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Äquivalenzpunkt - Referat
Der Begriff des Äquivalenzpunkts stammt aus der Chemie. Es handelt sich beim Äquivalenzpunkt um einen im Rahmen der Säure-Base-Titration auftretenden Punkt, an dem eine bestimmte Stoffmenge Säure bzw. Base mit der äquivalenten Stoffmenge Base bzw. Säure vorliegt. Der Äquivalenzpunkt ist demnach der Punkt, in dem n(Säure) = n(Base) gilt.
Die Änderungsrate des pH-Werts ist am Äquivalenzpunkt maximal. In der Titrationskurve liegt am Äquivalenzpunkt ein Wendepunkt vor. Am Halbäquivalenzpunkt, an dem die Änderungsrate des pH-Werts minimal ist, liegt jedoch ebenfalls ein Wendepunkt der Titrationskurve vor.
Der Äquivalenzpunkt stellt den Punkt dar, an dem mit einer bestimmten Stoffmenge Säure eine bestimmte Stoffmenge Base neutralisiert wurde, bzw. andersherum. Werden gleich starke Säuren und Basen titriert, ist der Äquivalenzpunkt in wässriger Lösung gleich dem Neutralpunkt. Prinzipiell kann er jedoch nicht mit dem Neutralpunkt gleichgesetzt werden: Werden unterschiedlich starke Säuren und Basen miteinander titriert, ist die entstehende Lösung beim Äquivalenzpunkt nicht neutral.
Beispiel starke Säure und Base
Salzsäure (HCl) und Natriumhydroxid (NaOH) sind gleich stark. Gibt man ein Mol Salzsäure und ein Mol Natriumhydroxid zusammen, so entsteht neutrale Kochsalzlösung.
Beispiel stark und schwach
Werden stattdessen Essigsäure und Natriumhydroxid – eine schwache Säure und eine starke Base – betrachtet, ergibt sich ein anderes Bild. Essigsäure (CH3COOH) und Natriumhydroxid (NaOH) sind nicht gleich stark. Gibt man ein Mol Essigsäure und ein Mol Natriumhydroxid zusammen, entsteht eine alkalische Natriumacetatlösung.
Unterschiede zwischen dem Äquivalenzpunkt und dem Neutralpunkt
Beim Äquivalenzpunkt handelt es sich – recht simpel – um den Punkt, an dem die Konzentrationen von Säure und Base gleich sind.
Der Neutralpunkt hingegen beschäftigt sich vorwiegend mit dem pH-Wert. Beim Beispiel von OH und H3O wird also die Menge von OH- und H3O+ in der Lösung mit Hilfe des Neutralpunktes angegeben. Bei starken Säuren und Basen liegen Säure und Base komplett dissoziiert vor. In einem solchen Fall sind Äquivalenzpunkt und Neutralpunkt identisch.
Liegen jedoch schwache Säuren und Basen vor, muss auch das Gegenion beachtet werden. Bei Natriumhydroxid (NaOH) ist Na+ das Gegenion zum OH-. Das Gegenion einer schwachen Säure ist eine starke Base und das Gegenion einer schwachen Base ist eine starke Säure. In einem solchen Fall haben die Gegenionen einen bedeutsamen Einfluss auf den pH-Wert. Aus diesem Grund sind Äquivalenz- und Neutralpunkt in einem solchen Fall nicht identisch.
Aus den aufgeführten Gründen können Äquivalenzpunkt und Neutralpunkt nicht gleichgesetzt werden. Es handelt sich bei diesen um zwei unterschiedliche Punkte, die in einigen Fällen zusammen fallen können. Diese Übereinstimmung ist jedoch nicht in jedem Falle gegeben.
An diesem Punkt kann das zweite Beispiel erneut aufgegriffen werden. Wird die Essigsäure (CH3COOH) mit der Äquivalenzmenge einer beliebigen starken Base neutralisiert, liegt der pH-Wert letztendlich im basischen Bereich. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Acetat-Ionen (CH3COO-), die die korrespondierende Base der schwachen Säuren CH3COOH bilden, in diesem Fall selbst als Base wirken und somit in der Lage sind, H+-Ionen „einzufangen“. Sie reagieren also mit H2O zu CH3COOH und OH-. Am Äquivalenzpunkt liegt aus diesem Grund nicht unbedingt ein neutraler pH-Wert von 7 vor, sondern (im Beispiel) ein basischer pH-Wert.
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