curva di titolazione

Buonasera, non mi è chiaro del perchè una curva di titolazione di un acido debole parta ad un ph più elevato rispetto ad un acido forte. Ringrazio in anticipo per le risposte.

Un acido forte, completamente dissociato in soluzione acquosa, ha un pH che equivale alla sua concentrazione (sebbene la questione sia ben più complessa e articolata, si tende a semplificare in questo modo).

HCl → H⁺ + Cl^–

Quindi quando si titola un acido forte con una base forte, il pH iniziale corrisponde alla concentrazione dell'acido prima dell'aggiunta di base. Se si considera l'acido cloridrico 0,1 M, il pH iniziale sarà 1.

pH = – log[H₃O⁺] = – log Ca

Quando si inizia ad aggiungere una base forte come NaOH, il pH inizierà a salire di valore perché l'aggiunta di base forte comporta la reazione degli ioni H₃O⁺ con gli ioni OH^– provenienti dalla base, in una reazione di neutralizzazione. Arrivato al punto di equivalenza, la concentrazione degli ioni H₃O⁺ sarà uguale a quelle degli ioni OH^– e il pH sarà 7. Aggiungendo ancora NaOH, il pH inizierà ad essere sempre più basico perché ormai l'HCl è stato completamente neutralizzato.

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Al contrario, un acido debole è solo parzialmente dissociato in soluzione acquosa, ovvero solo un po' degli ioni H₃O⁺ saranno dissolti mentre la gran parte dell'acido sarà indissociato. Quindi la concentrazione degli ioni H₃O⁺ non sarà uguale alla concentrazione dell’acido e bisogna tener conto della costante di dissociazione acida Ka.

pH = – log √Ka ∙ [HA]

Il pH sarà acido ma non come quanto accadeva per l'acido forte. Se si considera un classico acido debole come l'acido acetico CH3COOH, ad una concentrazione 0,1 M (come nel caso dell'HCl) il suo pH iniziale è circa 2,89.

CH₃COOH + H₂O ⇄ CH₃COO^– + H₃O⁺

All'inizio della sua titolazione, quindi senza che sia stata ancora aggiunta base forte come NaOH, il pH è acido e resta tale fino alla completa neutralizzazione dell'acido. Il pH aumenta fino ad arrivare anche qui al punto di equivalenza: le moli di OH^– sono uguali alle moli di CH₃COOH nell'analita. Gli ioni H₃O⁺ sono completamente neutralizzati dagli ioni OH^–.

Attenzione che al punto di equivalenza, rispetto a quanto accade per la titolazione di un acido forte, il pH è BASICO. Questo accade perché CH₃COO^– essendo base coniugata di un acid debole, è base forte e quindi introduce ioni OH^– in soluzione che ne aumentano il pH fino a circa 9.