Halbäquivalenzpunkt

Halbäquivalenzpunkt bei der Titration

Der Halbäquivalenzpunkt ist ein Punkt bei einer Säure-Base-Titration. Er ist erreicht, wenn eine bestimmte Stoffmenge Säure mit genau der Hälfte der Stoffmenge Base reagiert hat, die für eine vollständige Neutralisation nötig wäre.

Bei schwachen Säuren gilt am Halbäquivalenzpunkt: Der pH-Wert ist gleich dem pK_s-Wert der Säure. Der pK_s-Wert beschreibt die Säurestärke; je kleiner er ist, desto stärker ist die Säure. Bei schwachen Basen ist der pH-Wert am Halbäquivalenzpunkt gleich dem pK_s-Wert der konjugierten Säure, also der Säureform, die zur Base gehört.

Begründung mit der Henderson-Hasselbalch-Gleichung

Eine schwache Säure liegt in Lösung fast vollständig unprotolysiert vor. Wird bei der Titration die Hälfte der Base zugegeben, die zur vollständigen Neutralisation führen würde, stellt sich für eine allgemeine schwache Säure HA und ihre konjugierte Base A^- folgendes Konzentrationsverhältnis ein:

c(A^-) = c(HA)

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung lautet:

pH = pK_s + log_10(c(A^-)/c(HA))

Da am Halbäquivalenzpunkt c(A^-) und c(HA) gleich groß sind, ist der Bruch c(A^-)/c(HA) = 1. Damit ergibt sich:

pH = pK_s + log_10(1)

Weil log_10(1) = 0 ist, folgt für schwache Säuren:

pH = pK_s