Il punto di equivalenza è il punto in una titolazione chimica, ovvero un processo di determinazione della concentrazione di una sostanza disciolta attraverso una reazione indotta, in cui la quantità della sostanza che viene titolata è abbastanza grande da reagire completamente con il campione. A volte viene anche chiamato punto stechiometrico. Il punto di equivalenza può essere determinato in diversi modi utilizzando segni come indicatori di pH, cambiamento di colore, conduttività o precipitazione. La concentrazione di un determinato reagente può essere dedotta titolando una sostanza nota nel campione di reagente e trovando il punto di equivalenza della reazione.
Nella configurazione della titolazione, un pezzo di vetro lungo e cilindrico noto come buretta viene riempito fino a un segno calibrato con un volume specifico del titolante o della soluzione da titolare. Di seguito viene impostato un volume specifico dell’analita, o della soluzione in cui gocciola il titolante. La concentrazione del titolante è nota, mentre la concentrazione dell’analita è sconosciuta. Gradualmente, la buretta viene svuotata nella soluzione dell’analita fino a quando non si verifica il cambiamento previsto nell’analita, segnalando il punto di equivalenza. Al punto di equivalenza, la quantità di titolante aggiunta ha completamente reagito con il reagente nell’analita e ora è possibile determinare la concentrazione della soluzione dell’analita.
Nelle titolazioni acido-base, in cui un acido viene titolato in una base o viceversa, un composto indicatore di pH viene spesso aggiunto alla soluzione dell’analita in modo che il punto di equivalenza possa essere determinato visivamente. La fenolftaleina è un indicatore di pH comunemente usato che è incolore a bassi livelli di pH ma diventa rosa brillante a pH alto. Il punto di equivalenza in una titolazione acido-base che coinvolge la fenolftaleina sarebbe segnalato da un rapido cambiamento del colore in rosa. Diversi indicatori di pH vengono utilizzati per indicare i cambiamenti in diversi intervalli di pH, se necessario.
A volte, il colore dell’analita cambia durante la titolazione senza l’uso di un indicatore. I punti di equivalenza delle reazioni di ossidoriduzione (redox) possono essere determinati in questo modo, poiché gli stati di ossidazione del prodotto e del reagente producono colori diversi. È anche possibile che la reazione di titolazione provochi la formazione di un precipitato, o solido. La precipitazione può quindi essere utilizzata come indicatore del punto di equivalenza, sebbene il punto esatto della precipitazione possa essere difficile da determinare.
Altri metodi che possono essere utilizzati per determinare il punto di equivalenza includono la misurazione della conduttività della soluzione, la misurazione diretta del pH attraverso un pHmetro e la misurazione della velocità di variazione della temperatura. Quest’ultimo processo è noto come titrimetria termometrica. La titolazione termometrica sfrutta il fatto che la reazione chimica tra il titolante e l’analita sarà esotermica – rilasciando calore – o endotermica – assorbendo calore. A seconda della natura della reazione, la temperatura aumenterà o diminuirà. La velocità di picco della variazione di temperatura nella reazione è il punto di equivalenza.