Obliczyć pH kwasu winowego.
: 21 sty 2015, o 21:53
Znamy stałe kwasowe oraz stopień dysocjacji. Obliczyć pH kwasu winowego.
\(\displaystyle{ H_{2}A \iff H^{+}+HA^{-}}\)
\(\displaystyle{ HA^{-} \iff H^{+}+A^{2-}}\)
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{[H^{+}][HA^{-}]}{[H_{2}A]}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= \frac{[H^{+}][A^{2-}]}{[HA^{-}]}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]_{1}}\) stężenie protonów powstałych podczas pierwszego stopnia dysocjacji
\(\displaystyle{ [H^{+}]_{2}}\) stężenie protonów powstałych podczas drugiego stopnia dysocjacji
\(\displaystyle{ [H^{+}]=[H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2}}\)
\(\displaystyle{ [H_{2}A]=C_{HA}-[H^{+}]_{1}}\)
\(\displaystyle{ [HA^{-}]=[H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2}}\)
\(\displaystyle{ [A^{2-}]=[H^{+}]_{2}}\)
\(\displaystyle{ \alpha= \frac{[HA^{-}]+[A^{2-}]}{C_{HA}}= \frac{[H^{+}]_{1}}{C_{HA}} \to C_{HA}= \frac{[H^{+}]_{1}}{\alpha}}\)
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{\left([H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2} \right) \left([H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2} \right)}{\frac{[H^{+}]_{1}}{\alpha}-[H^{+}]_{1}}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= \frac{\left([H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2} \right)[H^{+}]_{2}}{([H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2})}}\)
Z tych równań należy wyznaczyć \(\displaystyle{ [H^{+}]_{1}, [H^{+}]_{2}}\), zsumować, zlogarytmować, dać minus i mamy pH.
Oczywiście z tych równań to nie jest proste. Ale jak napisałeś "znacie" stałe i stopień więc można znając ich wartość dokonać pewnych uproszczeń dzięki czemu układ równań będzie "dla ludzi".