Почему кривая слабой кислоты начинается выше, чем у сильной?

Слабая кислота диссоциирована лишь частично: свободных H⁺ меньше, чем у сильной кислоты той же аналитической концентрации. Начальный pH считают из K_a, а не как −log C_a.

Что такое точка эквивалентности и где она на графике?

Количество добавленного основания стехиометрически равно исходному количеству кислоты. На кривой это середина самого крутого подъёма. Для слабой кислоты и сильного основания она в щелочной области из‑за гидролиза сопряжённого основания, не обязательно при pH 7.

Почему у слабой кислоты есть пологий буферный участок?

Появляется смесь HA и A⁻. Буфер держит pH; уравнение Гендерсона–Хассельбаха даёт pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]). Ёмкость максимальна при [HA] = [A⁻], то есть при pH = pK_a.

Как по кривой выбрать индикатор?

Индикатор должен менять цвет на вертикальном участке, в области точки эквивалентности. Интервал перехода фенолфталеина (примерно 8,2–10,0) подходит к скачку слабая кислота / сильное основание и может не покрыть скачок другой пары.

Титрование

Добавление щёлочи к кислоте: кривая pH от объёма титранта и точка эквивалентности.

Тип титрования

Модель кривой

Концентрации — аналитические (моль/л). Температура 25 °C; для учебной модели активность ≈ концентрации.

Объёмы и концентрации

Объём аналита V_a25 mL

Концентрация кислоты C_a0.1 M

Концентрация титранта C_b0.1 M

Добавлено титранта V_b0 mL

Быстрые пресеты

Измеренные величины

pH (сейчас)1.00

V_eq (теория)25.00mL

ΔV от V_eq25.00mL

Рядом с эквивалентностью?нет

Колба + индикатор

1.00

Кислая

V_a = 25 мл · C_a = 0.10 М · C_b = 0.10 М · V_b = 0.00 мл

Бюретка

0.0 mL

Графики

О модели

Титрование — постепенная нейтрализация кислоты основанием: на графике pH раствора от объёма добавленного титранта. Для сильной кислоты и сильного основания pH считают по концентрации избыточных H⁺ или OH⁻ до и после точки эквивалентности; вблизи неё существенна автоионизация воды (K_w = 1,0×10⁻¹⁴ при 25 °C). Для слабой кислоты и сильного основания нужны K_a и уравнение Гендерсона–Хассельбаха pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]) в буферной области; pH в точке эквивалентности задаёт гидролиз сопряжённого основания. Растворы считают идеальными при 25 °C, ионную силу не учитывают, реакции мгновенны. По кривой видны скачок pH, точка эквивалентности (самый крутой участок) и буферная полка у слабой кислоты.

Для кого: 10–11 класс и аналитическая химия: кислотно-основные равновесия, буферы и титрование.

Ключевые понятия

титрование
точка эквивалентности
кривая титрования
нейтрализация
буферная область
уравнение Гендерсона–Хассельбаха
константа диссоциации
титрант

Как это работает

Сильное основание из бюретки добавляют к кислоте в колбе. Кривая pH(V): для пары сильная–сильная точка эквивалентности при pH 7; для слабой кислоты и сильного основания область эквивалентности щелочная из‑за гидролиза сопряжённого основания. На графике отмечают текущий объём и теоретический V_экв.

Основные формулы

Сильная–сильная: [H⁺] = (C_a V_a − C_b V_b) / (V_a + V_b) до эквивалентности; после — [OH⁻] аналогично. При C_a V_a = C_b V_b → pH 7.

Буфер слабой кислоты: pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]). В эквивалентности: [OH⁻] ≈ √(K_b · [A⁻]).

Часто задаваемые вопросы

Почему кривая слабой кислоты начинается выше, чем у сильной?: Слабая кислота диссоциирована лишь частично: свободных H⁺ меньше, чем у сильной кислоты той же аналитической концентрации. Начальный pH считают из K_a, а не как −log C_a.
Что такое точка эквивалентности и где она на графике?: Количество добавленного основания стехиометрически равно исходному количеству кислоты. На кривой это середина самого крутого подъёма. Для слабой кислоты и сильного основания она в щелочной области из‑за гидролиза сопряжённого основания, не обязательно при pH 7.
Почему у слабой кислоты есть пологий буферный участок?: Появляется смесь HA и A⁻. Буфер держит pH; уравнение Гендерсона–Хассельбаха даёт pH = pK_a + log([A⁻]/[HA]). Ёмкость максимальна при [HA] = [A⁻], то есть при pH = pK_a.
Как по кривой выбрать индикатор?: Индикатор должен менять цвет на вертикальном участке, в области точки эквивалентности. Интервал перехода фенолфталеина (примерно 8,2–10,0) подходит к скачку слабая кислота / сильное основание и может не покрыть скачок другой пары.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Химия».

Вся категория →

НовоеШкольные