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Säure- Base Titration

Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die Säure- Base Titration. Dabei handelt es sich um die maßanalytische Konzentrationsbestimmung von Säuren oder Base. Dazu läßt man i. A. Die Lösung einer Säure mit bekannter Konzentration mit der zu bestimmenden Base (oder umgekehrt) reagieren. Man bestimmt den Punkt, an dem sich äquivalente Mengen Säure und Base miteinander umgesetzt haben. Der pH- Wert diese Punktes, der auch Äquivalenzpunkt genannt wird, kann man mit den vorher beschriebenen Gleichungen berechnen. Bestimmt wird er entweder durch Anwendung von pH- Indikatoren bzw. durch Potentialmessungen.
Wichtige Größen für Titrationen sind:
Der Titrationsgrad τ, wie rechts beschrieben. qsb8
Der Titrierexponent pT ist der pH-Wert am Äquivalenzpunkt!
Titriert man eine sehr starke Säure mit einer sehr starken Base, so hat man auf Grund des nivellierenden Effektes des Wassers nur die Umsetzung von H+< und OH zu betrachten, was auf eine Betrachtung des Autoprotolysegleichgewichtes des Wassers hinaus läuft! Das bedeutet weiterhin, daß der Titerexponent pT = 7 ist ( bei 22°C).
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Titration einer mittelstarken Säure mit einer sehr starken Base!
Beispiel: Umsetzung von Essigsäure mit Natronlauge. Die Konzentration an Essigsäure soll bestimmt werden.
Zu Beginn der Titration gilt Gleichung (1).
Am Äquivalenzpunkt ist die Essigsäure komplett in das Acetat überführt worden. Für den pH- Wert gilt in analoger Weise zum pH- Wert mittelstarker Säuren, die darunter hergeleitete Gleichung (2).

Beispiel:
0,1 M Essigsäure mit Natronlauge (0,1M):
pKB ( CH3COO-) = 9,25
pH = 14 – 0,5 *( 9,25 + 1) = 8,875 = pT

Den Verlauf zwischen τ= 0 und τ= 1 erhält man durch folgende Überlegungen (vgl. rechts). Für das Protolysegleichgewicht einer Säure gilt Gleichung (3).
Vernachlässigt man den durch Protolyse der Säure gebildeten Anteil [A-], so kann man [A-] durch die während der Titration zugesetzte Base c‘ ersetzen ([A-] = c‘). Für die Konzentration an [HA] gilt weiterhin [HA]= c0 – c‘.
Daraus resultiert dann Gleichung (4)
Der pH- Wert zu Beginn einer Titration (τ =0 ) hängt vom pKS– Wert und der Ausgangskonzentration c0 der Säure ab. Unabhängig von c0 durchlaufen die Titrationen einer Säure bei τ= 0,5 den Punkt pH = pKS.

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