Calcolo del Punto Equivalente: Potenziale e Grafici
Il punto equivalente in una titolazione acido-base o complessometrica corrisponde al punto di massima pendenza della curva di titolazione, matematicamente è un punto di flesso, dove la derivata prima presenta un massimo e la seconda si annulla.
Nel caso di una titolazione redox, se la reazione ha una stechiometria 1:1, la curva sarà simmetrica. In caso contrario, il punto equivalente può trovarsi più in alto o basso rispetto al punto di flesso, configurando un punto equivalente asimmetrico.
Equazione per il Potenziale al Punto Equivalente
Un esempio pratico è la titolazione dello ione ferro (II) con permanganato, rappresentata dalla reazione:
5 Fe2+(aq) + MnO4–(aq) + 8 H+(aq) → 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
L’equazione di Nernst per l’ossidazione del ferro (II) e la riduzione del permanganato sono dati da:
E = E°Fe3+/Fe2+ – 0.05916 log [Fe2+]/[ Fe3+]
E = E°MnO4-/Mn2+ – 0.05916 / 5 log [Mn2+]/[ MnO4–][H+]8
Dalla combinazione delle due equazioni e la sostituzione delle concentrazioni al punto equivalente si ottiene:
E = E°Fe3+/Fe2++ 5 E° MnO4-/Mn2+/6 – 0.07888 pH
L’equazione mostra una media pesata dei potenziali standard e la dipendenza del potenziale dal pH al punto equivalente. Ad esempio, a pH = 1, si avrà un potenziale di +1.31V.
