Miareczkowanie jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu, ostrożnie wprowadzany jest znajdujący się w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu molowym) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy (PR). Jest to moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. Podczas miareczkowania rejestruje się zmiany pH roztworu analitu i przedstawia graficznie w postaci tzw. krzywej miareczkowania, która stanowi zależność wartości pH roztworu analitu od objętości dodanego roztworu titranta. W przypadku, gdy miareczkuje się roztwór słabego kwasu lub słabej zasady wartość pH w punkcie równoważnikowym może być – odpowiednio – wyższa lub niższa niż 7, ponieważ w uzyskanym wówczas roztworze przebiega proces hydrolizy. Rozważając takie roztwory, między kwasem Brønsteda, a sprzężoną z nim zasadą istnieje pewna relacja opisana wyrażeniem zwanym iloczynem jonowym wody (Kw), który w temperaturze 25 oC ma wartość około 10–14:
Kw = Ka ∙ Kb
W przypadku wodnych roztworów soli pochodzących od mocnego kwasu i słabej zasady, w opisanym wyrażeniu Ka to stała równowagi reakcji hydrolizy kationu (kwas Brønsteda), natomiast Kb to stała dysocjacji sprzężonej z nim zasady.
Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.
Stężony roztwór kwasu solnego o objętości 5 cm3 rozcieńczono do objętości 500 cm3. Z uzyskanej w ten sposób mieszaniny pobrano 40 cm3 próbki, za pomocą której miareczkowano wodny roztwór propano-1-aminy o objętości 20 cm3. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania 32,5 cm3 roztworu titranta, a wartość pH roztworu analitu wyniosła wtedy 5,8 w temperaturze 25 oC.
Wykonując niezbędne obliczenia ustal wartość pH roztworu propano-1-aminy, jaki poddano miareczkowaniu.
© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone