Die ist ein Messverfahren, um die eines bestimmten Stoffes in festzustellen. Der häufigste Anwendungsfall ist die Bestimmung der Konzentration einer Säure oder einer Base in einer . Dabei ist es unerheblich, ob es sich um eine starke oder eine schwache Säure bzw. Base handelt.
Methode: Zu der Probelösung mit der unbekannten Säure- (bzw. Base-) Konzentration wird ein geeigneter gegeben und anschließend solange eine einer Base (bzw. einer Säure) dazugetropft, bis erkennbar ist. Dieser Farbumschlag sollte möglichst genau am erfolgen, bei dem in der Probelösung genau die gleiche Basenmenge wie Säuremenge vorliegen. Im Falle einer Kombination einer Säure mit einer Base entspricht dieser Punkt auch genau dem bei pH=7, da dann die Oxoniumionen bzw. Hydroxidionen wie in reinem Wasser (fast) vollständig miteinander reagiert haben (vgl. KW). Geht man davon aus, dass während der immer die jeweils in der Lösung vorhandenen Säure- bzw. Baseteilchen miteinander reagieren (also im Falle schwacher Säuren bzw. Basen unabhängig vom Protolysegrad), so resultiert immer die Reaktionsgleichung: + ⇌ + Für die Neutralisation von Salzsäure (als Probelösung) mit Natronlauge (als Maßlösung) (beide jeweils verdünnt; auch umgekehrt mit Natronlauge als Probelösung und Salzsäure als Maßlösung möglich) ergibt sich mit allen Ionen: + OH⁻ + H₃O⁺ + ⇌ + + 2 H₂O Allgemein entsteht bei einer Neutralisation also immer eine Salzlösung, in diesem Falle eine -Lösung. Die Konzentration eines gelösten Stoffes ist immer gleich dem Quotienten seiner Stoffmenge und des Gesamtvolumens der Lösung: \[ c(X) = \frac{n(X)}{V_{gesamt}} \] Am Äquivalenzpunkt sind die Stoffmengen des mit der Maßlösung zugegebenen Stoffes sowie des in der Probelösung vorliegenden Stoffes gleich. \[ n(X)_{Probe} = n(Y)_{Maß} \] Durch Substitution und anschließendes Umformen ergibt sich daraus: \[ c(X)_{Probe} \cdot V_{gesamt Probe} = c(Y)_{Maß} \cdot V_{gesamt Maß} \\ c(X)_{Probe} = \frac{ c(Y)_{Maß} \cdot V_{gesamt Maß} }{ V_{gesamt Probe} } \] Dabei sind \( V_{gesamt Probe} \) und \( c(Y)_{Maß} \) jeweils bekannt und \( V_{gesamt Maß} \) wird beim Farbumschlag während des Versuchs abgelesen, so dass \( c(X)_{Probe} \) durch eine einfache Berechnung ermittelt werden kann. Bei Säuren muss man noch die Koeffizientenverhältnisse berücksichtigen. |