Puskuriliuoksen määritelmä
Ovat liuoksia joiden pH muuttuu vain vähän kun sinne lisätään happoa tai emästä, tai niitä laimennetaan. Elollinen systeemi ei yleensä siedä pH muutoksia, joten siksi ne ovat useimmiten puskuroituja. Puskuriliuoksessa on suunnilleen yhtäsuuri määrä jonkin happo-emäsparin happomuotoa ja emäsmuotoa. Happomuoto neutraloi lisätyt hydroksidionit ja taas emäsmuoto neutraloi jos sinne tulee oksoniumionia. Mikäli lisätyt H⁺ tai OH⁻ -ionien määrät ovat pieniä, niin pH ei juurikaan värähdä systeemissä.
Puskuriliuoksen valmistusLuonnostaan mikään happo tai emäsmuoto ei ole suoraan puskuriliuos. Vahvan hapon vesiliuoksessa on kaikki happomuoto protolysoitunut, joten siellä ei ole yhtään jäljellä happomuotoa. Vastaavasti vahvalla emäksellä ei ole yhtään emäsmuotoa jäljellä. Heikon hapon vesiliuoksessa on taasen liian vähän emäsmuotoa ja heikossa emäsvesiliuoksessa on liian vähän happomuotoa, niin siis puskuriliuos pitää valmistaa itse. Puskurointikyky on parhaimmillaan silloin kun happo ja emäsmuotoa on yhtä paljon liuoksessa, eli puskurilla on pelivaraa kumpaankin suuntaan yhtä paljon. Silloin kun määrät ovat yhtäsuuret, niin puskuriliuoksen pH on yhtäsuuri kuin pKa.
Pusuriliuos voidaan valmistaa:
Tavassa 1 saadaan puuttuvaa emäsmuotoa, koska edellä totesimme että heikossa hapossa on liian vähän emäsmuotoa. Vastaavasti tavassa 3 saadaan puuttuvaa happomuotoa, koska heikossa emäksessä on happomuotoa liian vähän. Tavassa 2 vahva emäs neutraloi osan heikosta haposta ja tavassa 4 vahva happo neutraloi osan heikkoa emästä. Tässä pakotetaan heikot muodot protolysoitumaan normaalia enemmän ja saadaan puskuriliuos.
Muistat että heikot hapot ja emäkset protolysoituvat normaalitilanteessa vain osittain ja niiden laskemiseen käytetään happo- ja emäsvakioita eli niitä tarkastellaan tasapainotilanteen kautta. Heikolla hapolla ratkaistaan happovakion kautta tasapainotilanteessa vallitseva oksoniumionikonsentraatio. Samoin myös heikoilla emäksillä. Huomaa että jos lasketaan puskuriliuoksen pH:ta niin ei lisätä siihen mitään, joten voit laskea happovakion kautta kaavalla. Mutta jos lasketaan pH lisäyksen jälkeen, niin käytä vaan alkukonsentraatioita.
Esim;
Etikkahaposta CH3COOH ja natriumasetaatista CH3COONa tehdään puskuriliuos veteen. tilavuuden ollessa 1 litra. Etikkahappoa on vaikka 0,2 mol/l ja natriumasetaattia 0,1 mol/l.
Mikä olisi liuoksen pH kun etikkahapon Ka= 1,8*10⁻⁵? Eli huomataan aluksi että siis happomuoto saadaan itse haposta ja emäsmuoto eli asetaatti saadaan laittamalla sinne natriumasetaattia, koska ei voida laittaa suoraan asetaattia, joten se pitää laittaa sinne suolana, joka sitten dissosioituu vedessä ioneikseen Na ja CH2COO⁻.
Kirjoitetaan reaktiot:
CH3COOH -> CH3COO⁻ + H3O⁺ (happomuoto)
CH3COONa - > Na⁺ + CH3COO⁻ (emäsmuoto)
Eli reaktioyhtälöillä esitetään ainoastaan tilanne, kun aineet olisivat liuenneena. Tästä voidaan hahmottaa että mikä liuoksessa toimii happo- ja mikä emäsmuotoina. Nyt kun tiedetään konsentraatiot ja etikkahapon happovakio, niin voidaan vaan sijoittaa suoraan kaavaan annetut arvot, niin saadaan oksoniumioni konsentraatio ja siitä sitten ph=-logH3O+.
Jos liuos onkin valmistettu heikosta haposta ja vahvasta emäksestä esim:
CH3COOH + NaOH
CH3COOH => CH3COO⁻ + H3O⁺ (vähennetään oksoniumista hydroksidin määrä, niin saadaan happomuodon osuus selville)
NaOH = CH3COONa = CH3COO⁻ (eli on suoraan emäsmuodon määrä liuoksessa)
Niistä lasketaan pH tasapainovakion tai HH-yhtälön kautta.
Mitä tapahtuu kun ed. puskuriin lisätään happoa?
Puskuriliuoksen pH (laskuissa alkukonsentraatio)
CH3COOH + H2O -> CH3COO⁻ + H3O⁺ kun lisätään happoa, niin emäsmuoto neutraloi sen
CH3COO⁻ + H3O⁺ -> CH3COOH + H2O
CH3COOH + H2O -> CH3COO⁻ + H3O⁺ kun lisätään emästä, niin happomuoto neutraloi sen
CH3COOH + OH⁻ -> CH3COO⁻ + H2O
Eli silloin liuokseen laitetaan protoneita H⁺, niin asetaatti-ioni (CH3COO⁻) eli emäsmuoto reagoi ja sitoo protonit muuttuen etikkahapoksi CH3COOH. Eli nyt on asetaattia ionia kulunut sen verran kun lisättiin protoneita liuokseen. Vastaavasti happomuotoa eli etikkahappoa on tullut saman verran lisää.
Mitä tapahtuu kun ed. liuokseen lisätään emästä esim NaOH?
Eli silloin sinne lisätään OH⁻ eli hydroksidi-ioneja, jolloin happomuoto CH3COOH reagoi lisäyksen kanssa tuottaen vettä H2O. Näin happomuotoa kuluu sen verran kun hydroksidi-ioneja on lisätty liuokseen. Eli päin vastoin kuin edellisessä happolisäyksessä.
pH:n muutoksen laskeminen happo- tai emäslisäyksen jälkeen?
Lasketaan siis alkukonsentraatioilla. Kirjoita ensin reaktio dissosiaatio mitä lisätään esim
HCl-> Cl⁻ + H3O⁺ ja sen jälkeen puskurin reaktioyhtälöön lisätään tavara joka yrittää muuttaa pH:ta ja mitä siitä seuraa eli CH3COO⁻ + H3O⁺ -> CH3COOH + H2O.
Elimistön hiilidioksidi-vetykarbonaattipuskuri?
Kun solut tuottaa CO2:sta (g), niin ensimmäinen asia mitä tarvii tehdä niin on saada se liuenneeseen muotoon eli CO2 (aq).
CO2 (g) ⇔ CO2 (aq)
Koska hiilidioksidi on hiton huonosti veteen liukeneva, niin tämä ei oikein ole mahdollista, joten vain noin 10% hiilidioksidista kulkee tässä (aq) muodossa elimistössä. Eli hiilidioksidi pitää muuttaa vetykarbonaattimuotoon, josta ensimmäisenä hiilidioksidi reagoi hiiilihapoksi:
CO2 (aq) + H2O(l) ⇔ H2CO3 (aq)
Hiilihappo vedessä on hyvin pysymätön muoto, niin hiilihappo reagoi hetimiten vetykarbonaatti-ioniksi
H2CO3 (aq) + H2O (l) ⇔ HCO3⁻ (aq) + H3O⁺
Eli kun kaksi edellistä summataan yhteen, niin reaktiosta saadaan seuraavanlainen:
CO2 (aq) + H2O(l) ⇔ H2CO3 (aq)
H2CO3 (aq) + H2O (l) ⇔ HCO3⁻ (aq) + H3O⁺
Hiilihapot supistuu pois jää CO2 (aq) + 2 H2O ⇔ HCO3⁻ + H3O⁺
Elimistössä vetykarbonaatin muodostuminen tapahtuu punasoluissa jossa karboanhydraasi katalysoi ed. reaktioita. Sitten punasolun kalvon vetykarbonaatti-kloridi-ionin vaihtaja pumppu pumppaa sen veke punasolun sisältä. Eli tässä muodossa on elimistön 80% hiilidioksidista ja sitten loppu eli pieni osa on kiinni hemoglobiinissa CO2+Hb.
Jos ilmiselimistö hyperventiloi, niin silloin elimistöstä menetetään paljon hiilidioksidia (eli huomaa että sitä ei muodostu lisää soluissa vaan poisto on tehostunut keuhkojen kautta). Silloin kun katsot reaktioyhtälöä niin tasapaino siirtyy vasemmalle eli menetettyä hiilidioksidia yritetään korjata siihen suuntaan. Silloin jotta taspainovakio K pysyy vakaana, niin menetetään oksoniumionia H3O⁺, joten elimistön pH nousee emäksiseksi (respiratorinen alkaloosi).
Happo- ja emäsmuotojen suhteet eri liuoksissa
Käytetään esimerkkiä lidokaiinista eri kudoksissa. Eli lidokaiini voi toimia sekä happo- että emäsmuodossa eri kudoksissa. Vertaamalla pH:ta pKa:han niin voidaan päätellä missä muodossa se toimii. Jos pH=pKa niin happo- ja emäsmuotojen osuudet ovat samoja. Jos aineen pKa on vaikka 5 ja laitetaan ainetta liuokseen, jonka pH on 3, niin aine on pääasiassa happomuodossa. Jos laitetaan sama (pKa5) aine liuokseen jonka pH on 6, niin se on enimmäkseen emäsmuodossa.
Lidokaiinin pKa = 7,8. Kuinka monta prosenttia siitä on emäsmuodossa kudoksessa pH = 7,4 ?
Eli ensimmäisenä lasketaan HH-yhtlön avulla emäs- ja happomuotojen suhde.
A⁻ / HA = 10 pot (ph-pKa) = 0,3981. Eli se on emäksen ja hapon suhde. Eli siitä ratkaistaan emäsmuodon prosentuaalinen suhde, joka on [suhde(emäs) / 1+ suhde(emäs)] *100% = emäs%. Tästä sitten voidaan päätellä lopun olevan happomuodossa, jos sitä kysytään.
Lääkeaineen koostumus on yleensäkkin tärkeä, jotta se pääsee kohdekudokseen ja kykenee vaikuttamaan siellä. Lääke tulisi olla vähän pooliton solukalvon läpi mentäessä eli se olisi hyvä saada elimistöön heikkona emäksenä, jonka jälkeen sen olisi hyvä ottaa protoni vedeltä, jolloin se muodostuisi ioniksi. Useat lääkkeet ovatkin ammoniumioni muodossa jolloin niistä on tehty siis suoloja.
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnUkwyZVpoN2drWjQ
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnMnBET19tRE1CU3M
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnV2MzREFRT3hmYUk
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnY0hOWHR4cHlnLVk
Titraus Titrauksilla määritetään aineiden pitoisuuksia mm. vesianalyysit ym. Useita eri titraussovelluksia, mutta tarkastelemme happo-emästitrausta, jossa määritetään ekvivalenttipiste, joka on piste jossa happo tai emäs on kokonaan neutraloitu ja asiaan muodostuu suolaa. Titrauskäyrällä tarkastellaan liuoksen pH:n muutoksia titrauksen aikana. Jollain happo-emäsindikaattorilla mitataan pH:n muutoksia. Indikaattorit voivat olla antureita jotka mittaavat jännitettä tai sitten värireaktioon perustuvia indikaattoreita (mm- paperi), jossa jokin aine (indikaattori), on protolyytti ja se omaa eri värin eri pH:ssa. Happoemäsindikaattorin toiminta perustuu myös protolyysireaktioon mutta se ei vaikuta niin paljon että liuoksen pH muuttuisi.
Tähän kuva indikaattoripaperista ja jännitemittarista.
Happo- ja emästitrauksessa otetaan tunnettu tilavuus näytettä, johon aloitetaan tipoitellen lisätä happoa tai emästä. Tipotellen näytteestä neutraloituu happoa/emäs:tä ja kun saavutetaan tasapainopiste, niin pH on (7). Titrausliuoksen pitoisuudesta [c] ja kulutuksesta [V] saadaan laskettua näyteliuoksen pitoisuus. Titrauksesta voidaan piirtää graafisia esityksiä koordinaatistoon, jossa iso hyppäys on ekvivalenttikohta. Ekvivalenttikohdan pH ei aina välttämättä ole 7:ssa.
Vasemmalla vahvan hapon titraus vahvalla emäksellä pH on 7:ssä ja syntyvä suola ei protolysoidu enempää. Ekvivalenttikohdassa pH muuttuu nopeasti. Kun taas oikealla heikon hapon titrauksessa pH on aluksi korkealla koska kyseessä on heikko happo. pH nousee vähän hitaammin koska siinä matkalla muodostuu puskuriliuos, joka on siis parhaimmillaan silloin kun puolet heikosta haposta on neurtaloitu (pH=pKa). Ekvivalenttikohdan pH on hieman emäksisen puolella, koska syntyvä suola natriumasetaatti on heikko emäs. Vastaava pätee myös toisinpäin.
Esim. 75ml suolahappoa titrattiin 0,1 molaarisella natriumhydroksidiluioksella, jota kului 18,2ml kunnes ekvivalentti saavutettiin. Mikä oli suolahapon konsentraatio? Vastaus. HCl ja NaOH neutraloituu täysin, muodostaen suolaa ja vettä. Näin ollen lasket vaan suoraan hydroksidin ainemään, joka on sama kuin hösselin, jolloin saat tilavuuden kautta myös konsentraaton.
Puskuriliuoksen valmistusLuonnostaan mikään happo tai emäsmuoto ei ole suoraan puskuriliuos. Vahvan hapon vesiliuoksessa on kaikki happomuoto protolysoitunut, joten siellä ei ole yhtään jäljellä happomuotoa. Vastaavasti vahvalla emäksellä ei ole yhtään emäsmuotoa jäljellä. Heikon hapon vesiliuoksessa on taasen liian vähän emäsmuotoa ja heikossa emäsvesiliuoksessa on liian vähän happomuotoa, niin siis puskuriliuos pitää valmistaa itse. Puskurointikyky on parhaimmillaan silloin kun happo ja emäsmuotoa on yhtä paljon liuoksessa, eli puskurilla on pelivaraa kumpaankin suuntaan yhtä paljon. Silloin kun määrät ovat yhtäsuuret, niin puskuriliuoksen pH on yhtäsuuri kuin pKa.
Pusuriliuos voidaan valmistaa:
- Heikkoa happoa + sama määrä sen suolaa (1:1)
- Heikkoa happoa + puolet määrästä vahvaa emästä.
- Heikkoa emästä + sama määrä sen suolaa (1:1)
- Heikkoa emästä + puolet määrästä vahvaa happoa.
Tavassa 1 saadaan puuttuvaa emäsmuotoa, koska edellä totesimme että heikossa hapossa on liian vähän emäsmuotoa. Vastaavasti tavassa 3 saadaan puuttuvaa happomuotoa, koska heikossa emäksessä on happomuotoa liian vähän. Tavassa 2 vahva emäs neutraloi osan heikosta haposta ja tavassa 4 vahva happo neutraloi osan heikkoa emästä. Tässä pakotetaan heikot muodot protolysoitumaan normaalia enemmän ja saadaan puskuriliuos.
Muistat että heikot hapot ja emäkset protolysoituvat normaalitilanteessa vain osittain ja niiden laskemiseen käytetään happo- ja emäsvakioita eli niitä tarkastellaan tasapainotilanteen kautta. Heikolla hapolla ratkaistaan happovakion kautta tasapainotilanteessa vallitseva oksoniumionikonsentraatio. Samoin myös heikoilla emäksillä. Huomaa että jos lasketaan puskuriliuoksen pH:ta niin ei lisätä siihen mitään, joten voit laskea happovakion kautta kaavalla. Mutta jos lasketaan pH lisäyksen jälkeen, niin käytä vaan alkukonsentraatioita.
Esim;
Etikkahaposta CH3COOH ja natriumasetaatista CH3COONa tehdään puskuriliuos veteen. tilavuuden ollessa 1 litra. Etikkahappoa on vaikka 0,2 mol/l ja natriumasetaattia 0,1 mol/l.
Mikä olisi liuoksen pH kun etikkahapon Ka= 1,8*10⁻⁵? Eli huomataan aluksi että siis happomuoto saadaan itse haposta ja emäsmuoto eli asetaatti saadaan laittamalla sinne natriumasetaattia, koska ei voida laittaa suoraan asetaattia, joten se pitää laittaa sinne suolana, joka sitten dissosioituu vedessä ioneikseen Na ja CH2COO⁻.
Kirjoitetaan reaktiot:
CH3COOH -> CH3COO⁻ + H3O⁺ (happomuoto)
CH3COONa - > Na⁺ + CH3COO⁻ (emäsmuoto)
Eli reaktioyhtälöillä esitetään ainoastaan tilanne, kun aineet olisivat liuenneena. Tästä voidaan hahmottaa että mikä liuoksessa toimii happo- ja mikä emäsmuotoina. Nyt kun tiedetään konsentraatiot ja etikkahapon happovakio, niin voidaan vaan sijoittaa suoraan kaavaan annetut arvot, niin saadaan oksoniumioni konsentraatio ja siitä sitten ph=-logH3O+.
Jos liuos onkin valmistettu heikosta haposta ja vahvasta emäksestä esim:
CH3COOH + NaOH
CH3COOH => CH3COO⁻ + H3O⁺ (vähennetään oksoniumista hydroksidin määrä, niin saadaan happomuodon osuus selville)
NaOH = CH3COONa = CH3COO⁻ (eli on suoraan emäsmuodon määrä liuoksessa)
Niistä lasketaan pH tasapainovakion tai HH-yhtälön kautta.
Mitä tapahtuu kun ed. puskuriin lisätään happoa?
Puskuriliuoksen pH (laskuissa alkukonsentraatio)
CH3COOH + H2O -> CH3COO⁻ + H3O⁺ kun lisätään happoa, niin emäsmuoto neutraloi sen
CH3COO⁻ + H3O⁺ -> CH3COOH + H2O
CH3COOH + H2O -> CH3COO⁻ + H3O⁺ kun lisätään emästä, niin happomuoto neutraloi sen
CH3COOH + OH⁻ -> CH3COO⁻ + H2O
Eli silloin liuokseen laitetaan protoneita H⁺, niin asetaatti-ioni (CH3COO⁻) eli emäsmuoto reagoi ja sitoo protonit muuttuen etikkahapoksi CH3COOH. Eli nyt on asetaattia ionia kulunut sen verran kun lisättiin protoneita liuokseen. Vastaavasti happomuotoa eli etikkahappoa on tullut saman verran lisää.
Mitä tapahtuu kun ed. liuokseen lisätään emästä esim NaOH?
Eli silloin sinne lisätään OH⁻ eli hydroksidi-ioneja, jolloin happomuoto CH3COOH reagoi lisäyksen kanssa tuottaen vettä H2O. Näin happomuotoa kuluu sen verran kun hydroksidi-ioneja on lisätty liuokseen. Eli päin vastoin kuin edellisessä happolisäyksessä.
pH:n muutoksen laskeminen happo- tai emäslisäyksen jälkeen?
Lasketaan siis alkukonsentraatioilla. Kirjoita ensin reaktio dissosiaatio mitä lisätään esim
HCl-> Cl⁻ + H3O⁺ ja sen jälkeen puskurin reaktioyhtälöön lisätään tavara joka yrittää muuttaa pH:ta ja mitä siitä seuraa eli CH3COO⁻ + H3O⁺ -> CH3COOH + H2O.
Elimistön hiilidioksidi-vetykarbonaattipuskuri?
Kun solut tuottaa CO2:sta (g), niin ensimmäinen asia mitä tarvii tehdä niin on saada se liuenneeseen muotoon eli CO2 (aq).
CO2 (g) ⇔ CO2 (aq)
Koska hiilidioksidi on hiton huonosti veteen liukeneva, niin tämä ei oikein ole mahdollista, joten vain noin 10% hiilidioksidista kulkee tässä (aq) muodossa elimistössä. Eli hiilidioksidi pitää muuttaa vetykarbonaattimuotoon, josta ensimmäisenä hiilidioksidi reagoi hiiilihapoksi:
CO2 (aq) + H2O(l) ⇔ H2CO3 (aq)
Hiilihappo vedessä on hyvin pysymätön muoto, niin hiilihappo reagoi hetimiten vetykarbonaatti-ioniksi
H2CO3 (aq) + H2O (l) ⇔ HCO3⁻ (aq) + H3O⁺
Eli kun kaksi edellistä summataan yhteen, niin reaktiosta saadaan seuraavanlainen:
CO2 (aq) + H2O(l) ⇔ H2CO3 (aq)
H2CO3 (aq) + H2O (l) ⇔ HCO3⁻ (aq) + H3O⁺
Hiilihapot supistuu pois jää CO2 (aq) + 2 H2O ⇔ HCO3⁻ + H3O⁺
Elimistössä vetykarbonaatin muodostuminen tapahtuu punasoluissa jossa karboanhydraasi katalysoi ed. reaktioita. Sitten punasolun kalvon vetykarbonaatti-kloridi-ionin vaihtaja pumppu pumppaa sen veke punasolun sisältä. Eli tässä muodossa on elimistön 80% hiilidioksidista ja sitten loppu eli pieni osa on kiinni hemoglobiinissa CO2+Hb.
Jos ilmiselimistö hyperventiloi, niin silloin elimistöstä menetetään paljon hiilidioksidia (eli huomaa että sitä ei muodostu lisää soluissa vaan poisto on tehostunut keuhkojen kautta). Silloin kun katsot reaktioyhtälöä niin tasapaino siirtyy vasemmalle eli menetettyä hiilidioksidia yritetään korjata siihen suuntaan. Silloin jotta taspainovakio K pysyy vakaana, niin menetetään oksoniumionia H3O⁺, joten elimistön pH nousee emäksiseksi (respiratorinen alkaloosi).
Happo- ja emäsmuotojen suhteet eri liuoksissa
Käytetään esimerkkiä lidokaiinista eri kudoksissa. Eli lidokaiini voi toimia sekä happo- että emäsmuodossa eri kudoksissa. Vertaamalla pH:ta pKa:han niin voidaan päätellä missä muodossa se toimii. Jos pH=pKa niin happo- ja emäsmuotojen osuudet ovat samoja. Jos aineen pKa on vaikka 5 ja laitetaan ainetta liuokseen, jonka pH on 3, niin aine on pääasiassa happomuodossa. Jos laitetaan sama (pKa5) aine liuokseen jonka pH on 6, niin se on enimmäkseen emäsmuodossa.
Lidokaiinin pKa = 7,8. Kuinka monta prosenttia siitä on emäsmuodossa kudoksessa pH = 7,4 ?
Eli ensimmäisenä lasketaan HH-yhtlön avulla emäs- ja happomuotojen suhde.
A⁻ / HA = 10 pot (ph-pKa) = 0,3981. Eli se on emäksen ja hapon suhde. Eli siitä ratkaistaan emäsmuodon prosentuaalinen suhde, joka on [suhde(emäs) / 1+ suhde(emäs)] *100% = emäs%. Tästä sitten voidaan päätellä lopun olevan happomuodossa, jos sitä kysytään.
Lääkeaineen koostumus on yleensäkkin tärkeä, jotta se pääsee kohdekudokseen ja kykenee vaikuttamaan siellä. Lääke tulisi olla vähän pooliton solukalvon läpi mentäessä eli se olisi hyvä saada elimistöön heikkona emäksenä, jonka jälkeen sen olisi hyvä ottaa protoni vedeltä, jolloin se muodostuisi ioniksi. Useat lääkkeet ovatkin ammoniumioni muodossa jolloin niistä on tehty siis suoloja.
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnUkwyZVpoN2drWjQ
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnMnBET19tRE1CU3M
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnV2MzREFRT3hmYUk
https://drive.google.com/open?id=0B3U1EbQFT1AnY0hOWHR4cHlnLVk
Titraus Titrauksilla määritetään aineiden pitoisuuksia mm. vesianalyysit ym. Useita eri titraussovelluksia, mutta tarkastelemme happo-emästitrausta, jossa määritetään ekvivalenttipiste, joka on piste jossa happo tai emäs on kokonaan neutraloitu ja asiaan muodostuu suolaa. Titrauskäyrällä tarkastellaan liuoksen pH:n muutoksia titrauksen aikana. Jollain happo-emäsindikaattorilla mitataan pH:n muutoksia. Indikaattorit voivat olla antureita jotka mittaavat jännitettä tai sitten värireaktioon perustuvia indikaattoreita (mm- paperi), jossa jokin aine (indikaattori), on protolyytti ja se omaa eri värin eri pH:ssa. Happoemäsindikaattorin toiminta perustuu myös protolyysireaktioon mutta se ei vaikuta niin paljon että liuoksen pH muuttuisi.
Tähän kuva indikaattoripaperista ja jännitemittarista.
Happo- ja emästitrauksessa otetaan tunnettu tilavuus näytettä, johon aloitetaan tipoitellen lisätä happoa tai emästä. Tipotellen näytteestä neutraloituu happoa/emäs:tä ja kun saavutetaan tasapainopiste, niin pH on (7). Titrausliuoksen pitoisuudesta [c] ja kulutuksesta [V] saadaan laskettua näyteliuoksen pitoisuus. Titrauksesta voidaan piirtää graafisia esityksiä koordinaatistoon, jossa iso hyppäys on ekvivalenttikohta. Ekvivalenttikohdan pH ei aina välttämättä ole 7:ssa.
Vasemmalla vahvan hapon titraus vahvalla emäksellä pH on 7:ssä ja syntyvä suola ei protolysoidu enempää. Ekvivalenttikohdassa pH muuttuu nopeasti. Kun taas oikealla heikon hapon titrauksessa pH on aluksi korkealla koska kyseessä on heikko happo. pH nousee vähän hitaammin koska siinä matkalla muodostuu puskuriliuos, joka on siis parhaimmillaan silloin kun puolet heikosta haposta on neurtaloitu (pH=pKa). Ekvivalenttikohdan pH on hieman emäksisen puolella, koska syntyvä suola natriumasetaatti on heikko emäs. Vastaava pätee myös toisinpäin.
Esim. 75ml suolahappoa titrattiin 0,1 molaarisella natriumhydroksidiluioksella, jota kului 18,2ml kunnes ekvivalentti saavutettiin. Mikä oli suolahapon konsentraatio? Vastaus. HCl ja NaOH neutraloituu täysin, muodostaen suolaa ja vettä. Näin ollen lasket vaan suoraan hydroksidin ainemään, joka on sama kuin hösselin, jolloin saat tilavuuden kautta myös konsentraaton.
