|
 |
|
Nađite koncentracije svih iona koji su prisutni u otopini natrijeva hidrogenfosfata c=0,1M. Konstante disocijacije fosforne kiseline su K1=7,52*10^-3 M K2=6,31*10^-8 K3=2,1*10^-13M
|
|
Ime i prezime:
ana
ana451508@gmail.com
|
 |
 |
U otopini natrijevog hidrogenfosfata prisutni su natrijevi, oksonijevi, hidroksidni, dihidrogenfosfatni, hidrogenfosfatni i fosfatni ioni.
Koncentracija natrijevih kationa jednaka je koncentraciji otopljene soli.
Koncentraciju hidroksidnih aniona možeš izračunati prema uputama koje sam dao ovdje, a koncentraciju oksonijevih iona dobit ćeš tako da konstantu autoionizacije vode podijeliš s koncentracijom hidroksidnih aniona. Nije zgorega pogledati ni ovaj zadatak. Također, nije zgorega ni primijetiti da se konstante disocijacije u tvom zadatku ponešto razlikuju od onih u prvom primjeru, ali i od onih s Wikipedije.
Preostaju koncentracije fosfatnih vrsta. One se mogu direktno računati iz koncentracije oksonijevih kationa (odnosno pH), vodeći se logikom opisanom ovdje i ovdje. Kako se sad radi o triprotonskoj kiselini, trebat će ti jednadžbe za tri stupnja disocijacije, kao i isto toliko izrazâ za pripadne konstante ravnoteže:
Ka1 = [H+][H2PO4−]/[H3PO4]
Ka2 = [H+][HPO42−]/[H2PO4−]
Ka3 = [H+][PO43−]/[HPO42−]
Pored toga, treba imati na umu i da je zbroj koncentracija svih fosfatnih vrsti nužno jednak ukupnoj koncentraciji otopljene soli:
[H3PO4] + [H2PO4−] + [HPO42−] + [PO43−] = c(Na2HPO4)
Pomoću gornje tri jednadžbe moguće je izraziti ravnotežne koncentracije svih fosfatnih vrsti pomoću jedne od njih. Npr. kao neovisna varijabla može se odabrati koncentracija fosfatnih aniona, čime se redom dobiva:
[HPO42−] = [H+][PO43−]/Ka3
[H2PO4−] = [H+][HPO42−]/Ka2
= ([H+]/Ka2)∙([H+][PO43−]/Ka3)
= [H+]2[PO43−]/Ka2Ka3
[H3PO4] = [H+][H2PO4−]/Ka1
= ([H+]/Ka2)∙([H+]2[PO43−]/Ka2Ka3)
= [H+]3[PO43−]/Ka1Ka2Ka3
Ta tri izraza mogu se sad ubaciti u izrazu koji spominje ukupnu koncentraciju soli:
[H+]3[PO43−]/Ka1Ka2Ka3 + [H+]2[PO43−]/Ka2Ka3 + [H+][PO43−]/Ka3 + [PO43−] = c(Na2HPO4)
Kako je koncentracija soli zadana, a koncentracija oksonijevih iona otprije izračunata, jedina je nepoznanica u jednadžbi koncentracija fosfatnih aniona, tako da ju se lako može izraziti pomoću ostalih veličina i onda izračunati. Iz nje se onda mogu izračunati i koncentracije preostalih dviju fosforovih ionskih vrsti.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
