Imala sam ispit iz kemije i imam jedno pitanje koje bih voljela da mi objasnite ako je moguce: 1. Ovisnost koncentracije iona o pH vrijednosti u otopini fosforne kiseline(fosfata)?

Ime i prezime: petra kocek petrica2906@gmail.com

 


Ako sam dobro shvatio pitanje, radi se o izvodu one umjereno glomazne formule pomoću koje možeš izračunati sastav otopine poliprotonske kiseline ili neke njezine soli iz zadane vrijednosti pH. Izvod koji slijedi bit će za fosfornu kiselinu, ali potpuno se analogno može izvesti i za bilo koju kiselinu, koliko god kiselih vodikovih atoma imala.

U otopinama fosforne kiseline i fosfatâ uspostavljaju se sljedeće ravnoteže:

H3PO4 <=> H+ + H2PO4

H2PO4 <=> H+ + HPO42−

HPO42− <=> H+ + PO43−

s pripadnim konstantama ravnoteže:

K1 = [H+][H2PO4]/[H3PO4] (1)

K2 = [H+][HPO42−]/[H2PO4] (2)

K3 = [H+][PO43−]/[HPO42−] (3)

Također, zbog zakona o očuvanju materije mora vrijediti i:

c(H3PO4) = [H3PO4] + [H2PO4] + [HPO42−] + [PO43−] (4)

Za račune u kojima nemaš dodatnih ulaznih podataka treba uvesti još i jednažbu koja proizlazi iz očuvanja naboja, ali ovdje ta nije nužna.

Dalje si treba odabrati neki od anionâ i izraziti koncentracije ostalih pomoću njegove:

[H3PO4] = [H+][H2PO4]/K1 (5)

[HPO42−] = K2[H2PO4]/[H+] (6)

[PO43−] = K3[HPO42−]/[H+]

= (K3/[H+])·(K2[H2PO4]/[H+])

= K2K3[H2PO4]/[H+]2 (7)

Uvrštavanjem tih izraza u jednadžbu (4) dobije se:

c(H3PO4) = [H+][H2PO4]/K1 + [H2PO4] + K2[H2PO4]/[H+] + K2K3[H2PO4]/[H+]2

= [H2PO4]([H+]/K1 + 1 + K2/[H+] + K2K2/[H+]2)

Iz toga se pak može dobiti izraz:

[H2PO4] = c(H3PO4)/([H+]/K1 + 1 + K2/[H+] + K2K2/[H+]2)

= K1[H+]2c(H3PO4)/([H+]3 + K1[H+]2 + K1K2[H+] + K1K2K3) (8)

Uvrštavanjem izrazâ (5), (6) i (7) u jednadžbu (8) mogu se lako dobiti jednadžbe za koncentracije ostalih fosfatnih vrsta.

Pozdrav,

Odgovorio: Ivica Cvrtila   icvrtila@chem.pmf.hr

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija