Titrationskurve einer Säure-Base-Titration Generator

Kostenloser Online-Generator für Titrationskurve einer Säure-Base-Titration: in rund 90 Sekunden eine vollständig beschriftete Abbildung. Die KI plant zuerst die Pflicht-Beschriftungen und zeichnet dann ein Diagramm im Lehrbuchstil — jede Beschriftung bleibt editierbar, fertig für Paper, Hausaufgaben und Folien.

Beschriftungen in diesem Diagramm

pH
Volumen der Maßlösung
Ausgangspunkt
kein ausgeprägter Pufferbereich
pH-Sprungbereich
Äquivalenzpunkt
Umschlagsbereich Phenolphthalein
Umschlagsbereich Methylorange
starke Säure
starke Base

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Titrationskurve einer Säure-Base-Titration — Echte Ausgabe · unbearbeitet

Was diese Abbildung zeigt

Die Säure-Base-Titrationskurve zeigt, wie sich der pH-Wert einer Lösung während einer Neutralisation verändert. Auf der x-Achse steht das Volumen der zugegebenen Maßlösung, auf der y-Achse der pH-Wert. Dargestellt ist hier die Titration einer starken Säure mit einer starken Base oder umgekehrt. Die Kurve beginnt im sauren beziehungsweise basischen Bereich, verändert sich zunächst langsam und weist nahe dem Äquivalenzpunkt einen steilen pH-Sprung auf. Bei einer starken Säure und einer starken Base liegt der Äquivalenzpunkt idealisiert bei 25 °C etwa bei pH 7.

Mit zunehmendem Zugabevolumen wird die Ausgangslösung durch die Maßlösung neutralisiert. Vor dem Äquivalenzpunkt bestimmt der Überschuss der Ausgangssäure oder -base den pH-Wert; bei schwachen Reaktionspartnern kann zusätzlich ein Pufferbereich auftreten. Im steilen Abschnitt ändert sich der pH-Wert bereits durch kleine Volumenzugaben stark. Der Äquivalenzpunkt bezeichnet die stöchiometrisch vollständige Umsetzung, während der Endpunkt durch den Farbumschlag eines Indikators erkannt wird. Ein geeigneter Indikator besitzt seinen Umschlagsbereich innerhalb des pH-Sprungs.

Was eine korrekte Abbildung enthalten muss

Beschriftete Achsen: Die x-Achse muss das zugegebene Volumen der Maßlösung und die y-Achse den pH-Wert mit sinnvoller Skala zeigen.
Ausgangs-pH-Wert: Der Kurvenanfang muss zur Stärke und Konzentration der untersuchten Säure beziehungsweise Base passen.
Monotoner Kurvenverlauf: Bei der Titration einer Säure mit einer Base steigt der pH-Wert insgesamt; bei der umgekehrten Titration fällt er.
Pufferbereich: Bei einer Titration einer schwachen Säure oder Base ist der abgeflachte Bereich vor dem Äquivalenzpunkt als Pufferbereich einzuzeichnen.
pH-Sprung: Der steile Kurvenabschnitt muss den Bereich markieren, in dem kleine Volumenzugaben große pH-Änderungen verursachen.
Äquivalenzpunkt: Bei starker Säure und starker Base liegt er idealisiert bei pH 7; bei schwachen Reaktionspartnern kann der pH-Wert davon abweichen.
Indikatorbereiche: Der Umschlagsbereich von Methylorange etwa bei pH 3,1–4,4 und von Phenolphthalein etwa bei pH 8,2–10,0 muss im pH-Sprung eingeordnet werden.
Stöchiometrische Lage: Das Volumen am Äquivalenzpunkt muss aus dem Stoffmengenverhältnis der Reaktionsgleichung hervorgehen, nicht nur aus der optischen Mitte der Zeichnung.

Häufige Fehler

Der Äquivalenzpunkt wird mit dem Endpunkt gleichgesetzt. Der Äquivalenzpunkt ist stöchiometrisch definiert, während der Endpunkt vom beobachteten Indikatorfarbumschlag abhängt.
Die Kurve wird am Äquivalenzpunkt immer durch pH 7 gezeichnet. Das gilt idealisiert nur für die Titration einer starken Säure mit einer starken Base.
Pufferbereich und pH-Sprung werden verwechselt. Der Pufferbereich ist relativ flach und liegt typischerweise vor dem Äquivalenzpunkt; der pH-Sprung ist der steile Abschnitt.
Methylorange und Phenolphthalein werden ohne Bezug zur Kurve eingezeichnet. Entscheidend ist, ob ihr Umschlagsbereich vollständig oder zumindest überwiegend im pH-Sprung liegt.
Die Kurvenrichtung wird falsch gewählt, weil die zugegebene Maßlösung nicht berücksichtigt wird. Eine Zugabe von Base zu Säure erhöht den pH-Wert, eine Zugabe von Säure zu Base senkt ihn.

Tipps für den Unterricht

Die Abbildung eignet sich zur Einführung, zur Auswertung von Titrationsdaten und zur Vorbereitung auf die Auswahl geeigneter Indikatoren. Die Lehrkraft kann zunächst fragen: „Was zeigen die beiden Achsen?“ und „Warum wird die Kurve nahe dem Äquivalenzpunkt steil?“ Anschließend lassen sich Ausgangs-pH, Pufferbereich, pH-Sprung und Äquivalenzpunkt markieren. Als Prüfungsbezug dienen die Stoffmengenrechnung, die Reaktionsgleichung, die Indikatorwahl und die Unterscheidung von Äquivalenzpunkt und Endpunkt.

Fragen zu dieser Abbildung

Warum entsteht bei der Titration einer starken Säure mit einer starken Base ein pH-Sprung?

Nahe dem Äquivalenzpunkt ist fast die gesamte Säure beziehungsweise Base umgesetzt. Eine sehr kleine zusätzliche Stoffmenge der Maßlösung erzeugt deshalb einen deutlichen Überschuss an Hydroxid- oder Oxoniumionen, sodass sich der pH-Wert stark ändert.

Welcher Indikator ist für diese Titration geeignet: Methylorange oder Phenolphthalein?

Bei der Titration einer starken Säure mit einer starken Base sind beide Indikatoren grundsätzlich geeignet, weil ihre Umschlagsbereiche im steilen pH-Sprung liegen. Methylorange schlägt etwa bei pH 3,1–4,4 und Phenolphthalein etwa bei pH 8,2–10,0 um.

Was ist der Unterschied zwischen Äquivalenzpunkt und Endpunkt?

Am Äquivalenzpunkt liegen die Reaktionspartner genau im stöchiometrisch erforderlichen Stoffmengenverhältnis vor. Der Endpunkt ist der experimentell beobachtete Farbumschlag des Indikators und kann wegen seines Umschlagsbereichs geringfügig vom Äquivalenzpunkt abweichen.