Par Chris Deziel | Mis à jour le 24 mars 2022
Au cours d'un titrage acide-base typique, l'évolution du pH est tracée en fonction du volume de titrant ajouté. La courbe résultante commence par une montée progressive, puis s'accentue fortement au point d'équivalence où tout l'acide a été neutralisé. Le point exactement à mi-chemin entre l’origine et le point d’équivalence sur l’axe des x est le point de demi-équivalence. À ce stade, le pH de la solution est égal à la constante de dissociation de l'acide, pKa.
Le titrage est surveillé à l'aide d'un indicateur de changement de couleur, d'un pH-mètre, d'un potentiomètre ou de techniques spectroscopiques. Au fur et à mesure que la base est ajoutée, le pH grimpe lentement jusqu'à atteindre le point d'équivalence ; au-delà, la courbe monte fortement. Après le volume d'équivalence, la pente diminue à nouveau et le pH augmente plus progressivement.
Identifiez le point d'équivalence en localisant l'inflexion où la courbe passe de la pente douce à la pente raide. Une fois ce volume connu, le point de demi-équivalence est simplement le point médian sur l'axe des x entre le volume nul et le volume d'équivalence.
L'équation de Henderson-Hasselbalch, pH =pKa + log([A⁻]/[HA]), relie le rapport acide-base au pH. Au point de demi-équivalence, les concentrations de l'acide (HA) et de sa base conjuguée (A⁻) sont égales, ce qui rend le rapport égal à un. Par conséquent, log1 =0 et l’équation se réduit à pH =pKa. Par conséquent, en traçant une ligne verticale vers le volume de demi-équivalence et une ligne horizontale vers l'axe des y, le pKa peut être lu directement à partir de la courbe.
Connaître le point de demi-équivalence est crucial pour caractériser les acides faibles, concevoir des systèmes tampons et valider les protocoles de titrage.