Titration einer schwachen Säure mit einer starken Base

Beispiel: Essigsäure und Natronlauge (es werden jeweils die Stoffmengen angegeben)

	CH3COOH	+	NaOH	→	CH3COO−Na+	+	H2O
Start:	n0		x		0		konstant
Ende:	n0 − x		0		x		konstant	für x < n0
	0		x − n0		n0		konstant	für x > n0

Man kann die Kurve pH=f(V(NaOH)) in vier Bereiche einteilen:

x = 0 mol	Es ist nur die Ausgangslösung (0,1 M Essigsäure) vorhanden, pH =  1   2  ·pKS −  1   2  · log(c0) =  1   2  · 4,75 −  1   2  · log(0,1) ≈ 2,88
0 < x < no	Man erhält ein Gemisch aus Essigsäure (n(HA) = no − x mol CH3COOH) und dem Acetat-Ion (n(A−) = x mol CH3COO−), pH = pKS + log(  c(A−)   c(HA)  ) = pKS + log(  n(A−)   n(HA)  ) = 4,75 + log(  n(A−)   n(HA)  ) Für x = ½ · no (Halbäquivalenzpunkt) ist n(HA) = n(A−) (hier n(CH3COOH) = n(CH3COO−)) pH = pKS + log(  c(A−)   c(HA)  ) = pKS + log(  n(A−)   n(HA)  ) = 4,75 + log(1) = 4,75
x = no	Für x = no moL (Äquivalenzpunkt) ist nur noch die schwache Base CH3COO− (n = 0,1 · 0,01 = 0,001 mol) vorhanden, V = V(CH3COOH) + V(NaOH) = 10 + 10 = 20 mL, pH = 14 −  1   2  · pKB +  1   2  · log(c0(CH3COO−)) = 14 −  1   2  · 9,25 +  1   2  · log(  0,001 mol   0,020 L  ) ≈ 8,72
x > no	Es ist ein Gemisch aus der schwachen Base CH3COO− (vernachlässigbar) und der starken Base OH− (n = x − no mol NaOH) vorhanden, V = V(CH3COOH) + V(NaOH), pH = 14 + log(c(OH−)) = 14 + log(  n   V  )

Drei Hinweise auf die Titration einer schwachen Säure mit einer starken Base:
	(i) schneller Anstieg des pH-Wertes am Kurvenbeginn (ii) für V = VÄq./2 ml NaOH (hier ist VÄq. = 10 mL) ist pH = pKS der schwachen Säure (iii)  für V = VÄq. ml NaOH (hier ist VÄq. = 10 mL) ist pH = pHÄq. > 7 (nur schwache Base CH3COO− in Lösung) ⇒ Äquivalenzpunkt (VÄq.;pH) = (10; >7) in diesem Fall