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Os químicos normalmente registram os resultados de uma titulação ácida em um gráfico com pH no eixo vertical e o volume da base que estão adicionando no eixo horizontal. Isso produz uma curva que sobe suavemente até que, em um certo ponto, comece a subir acentuadamente. Esse ponto - chamado de ponto de equivalência - ocorre quando o ácido é neutralizado. O ponto de meia equivalência está a meio caminho entre o ponto de equivalência e a origem. Este é o ponto em que o pH da solução é igual à constante de dissociação (pKa) do ácido.
Localizando o ponto de meia equivalência
Em um experimento típico de titulação, o pesquisador adiciona base a uma solução ácida enquanto mede o pH de uma de várias maneiras. Um método comum é usar um indicador, como o tornassol, que muda de cor conforme o pH muda. Outros métodos incluem o uso de espectroscopia, um potenciômetro ou um medidor de pH.
À medida que a concentração da base aumenta, o pH normalmente aumenta lentamente até a equivalência, quando o ácido é neutralizado. Nesse ponto, adicionar mais base faz com que o pH suba rapidamente. Depois que a equivalência é alcançada, a inclinação diminui drasticamente e o pH aumenta novamente lentamente a cada adição da base. O ponto de inflexão, que é o ponto no qual a curva inferior muda para a superior, é o ponto de equivalência.
Depois de determinar o ponto de equivalência, é fácil encontrar o ponto de meia equivalência, porque está exatamente a meio caminho entre o ponto de equivalência e a origem no eixo x.
Significado do ponto de meia equivalência
A equação de Henderson-Hasselbalch fornece a relação entre o pH de uma solução ácida e a constante de dissociação do ácido: pH = pKa + log (/), onde é a concentração do ácido original e é sua base conjugada. No ponto de equivalência, foi adicionada base suficiente para neutralizar completamente o ácido; portanto, no ponto de meia equivalência, as concentrações de ácido e base são iguais. Portanto, log (/) = log 1 = 0 e pH = pKa.
Ao desenhar uma linha vertical do valor do volume de meia equivalência para o gráfico e, em seguida, uma linha horizontal para o eixo y, é possível derivar diretamente a constante de dissociação ácida.