Ich sitze gerade über meinem Protokoll vom letzten Laborpraktikum und grüble. Wir sollten die Reaktionsgeschwindigkeit einer einfachen Säure-Base-Titration unter verschiedenen Temperaturen untersuchen. Meine Kurven sehen bei höheren Temperaturen einfach nicht so aus, wie ich es erwartet hätte – der Äquivalenzpunkt scheint sich zu verschieben, nicht nur die Reaktion wird schneller. Ich habe schon überlegt, ob das an der Veränderung des pKs-Wertes mit der Temperatur liegen könnte, aber irgendwie fehlt mir der letzte Gedankenschritt, um das richtig zu verbinden. Hat jemand ähnliche Beobachtungen gemacht oder einen Tipp, woran das liegen könnte?
Das könnte stimmen. pKa ändert sich mit der Temperatur und damit verschiebt sich der pH Wert am Äquivalenzpunkt. Der van t Hoff Zusammenhang zeigt dass Ka Temperatursabhängig ist und mit der Wärme der Dissoziation zusammenhängt. Bei einer endothermen Dissoziation steigt Ka mit Temperatur und das beeinflusst den pH am Äquivalenzpunkt. Zusätzlich spielt Kw eine Rolle denn der pH Wert hängt am Ende auch von der Autoprotolyse des Wassers ab.
Ich bleibe skeptisch ob es am reinen pKa liegt. Vielleicht misst du den Äquivalenzpunkt nur durch einen Indikator dessen Farbumschlag temperaturabhängig ist oder dessen Endpunktbereich sich verschiebt. Kalibriere das pH Messgerät bei jeder Temperatur und prüfe das Endpunkt Verhalten mit einer pH Kurve statt nur eines Indikator Farbumschlags.
Praktischer Rat halte die Lösungskonzentrationen konstant und benutze ein Thermostatbad damit der Reaktionsraum wirklich gut temperiert ist. Lasse nach jedem Tropfen die Kurve ruhen damit sich der pH Wert stabilisiert sonst misst du ein Artefakt. Achte auch auf CO2 aus der Luft das bei höheren Temperaturen löst und den pH Wert beeinflusst.
Vielleicht hilft es den Blick zu wechseln der Schlüssel ist die Aktivität statt der reinen Konzentration. Temperatur verändert die Aktivitätskoeffizienten gamma damit pH und Endpunkt nicht exakt dem rechnen entsprechen. Damit verschwindet zwar der Eindruck eines festen Endpunkts aber eigentlich hat sich nur die Messgröße verändert.
Der Endpunkt könnte sich auch deshalb ein wenig verschieben weil der Indikator selbst bei höheren Temperaturen anders reagiert. Wenn du statt Indikator eine pH Messung verwendest siehst du den Effekt vermutlich anders. Wichtig ist die Endpunkt Definition zu hinterfragen Reagieren alle Teilchen wirklich so wie du annimmst.
Wäre es sinnvoll die Temperaturabhängigkeit von Ka und Kw in ein kleines Modell zu packen das die Titrationskurve simuliert statt nur zu raten
