Što je točka ekvivalencije?

Točka ekvivalencije je točka u kemijskoj titraciji – što znači proces određivanja koncentracije otopljene tvari kroz induciranu reakciju – u kojoj je količina tvari koja se titrira dovoljno velika da u potpunosti reagira s uzorkom. Ponekad se naziva i stehiometrijska točka. Točka ekvivalencije može se odrediti na više različitih načina pomoću znakova kao što su pH indikatori, promjena boje, vodljivost ili precipitacija. Koncentracija danog reaktanta može se zaključiti titriranjem poznate tvari u uzorak reaktanta i pronalaženjem točke ekvivalencije reakcije.

U postavci za titraciju, dugačak, cilindrični komad staklenog posuđa poznat kao bireta se puni do kalibrirane oznake određenim volumenom titranta ili otopine koja se titrira. Određeni volumen analita, odnosno otopine u koju će titrant kapnuti, postavljen je ispod. Koncentracija titranta je poznata, dok je koncentracija analita nepoznata. Postupno se bireta prazni u otopinu analita sve dok se ne dogodi očekivana promjena u analitu, signalizirajući točku ekvivalencije. U točki ekvivalencije, količina dodanog titranta u potpunosti je reagirala s reaktantom u analitu i sada se može odrediti koncentracija otopine analita.

U kiselinsko-baznim titracijama, gdje se kiselina titrira u bazu ili obrnuto, otopini analita se često dodaje pH indikatorski spoj tako da se točka ekvivalencije može vizualno odrediti. Fenolftalein je uobičajeni pH indikator koji je bezbojan pri niskim pH razinama, ali postaje svijetlo ružičast na visokom pH. Točka ekvivalencije u kiselo-baznoj titraciji koja uključuje fenolftalein bila bi signalizirana brzom promjenom boje u ružičastu. Različiti pH indikatori koriste se za označavanje promjena u različitim rasponima pH prema potrebi.

Ponekad će se boja analita promijeniti tijekom titracije bez upotrebe indikatora. Ekvivalentne točke oksidacijsko-redukcionih (redox) reakcija mogu se odrediti na ovaj način, budući da oksidacijska stanja proizvoda i reaktanta proizvode različite boje. Također je moguće da će reakcija titracije uzrokovati stvaranje precipitata ili krutine. Padalina se stoga može koristiti kao indikator točke ekvivalencije, iako je teško odrediti točnu točku oborine.

Druge metode koje se mogu koristiti za određivanje točke ekvivalencije uključuju mjerenje vodljivosti otopine, izravno mjerenje pH pomoću pH metra i mjerenje brzine promjene temperature. Ovaj posljednji proces poznat je kao termometrijska titrimetrija. Termometrijska titrimetrija koristi činjenicu da će kemijska reakcija između titranta i analita biti ili egzotermna – oslobađajući toplinu – ili endotermna – apsorbirajući toplinu. Ovisno o prirodi reakcije, temperatura će porasti ili pasti. Maksimalna brzina promjene temperature u reakciji je točka ekvivalencije.