Izračunajte koncentraciju K+ iona koju treba postići dodatkom KOH u otopinu H3PO4 koncentracije 0,1 M da bi postigli pH=7,42. pKa1=1,99 pKa2=6,71 pKa3=11,52

Ime i prezime: hs hana.siric@gmail.com

 


Zanemarimo li to što se traži konačna koncentracija kalijevih kationa, a ne uobičajena količina lužine koju treba dodati, ovo je standardni "puferski" zadatak u kojemu treba samo primijeniti tzv. Henderson-Hasselbalchovu aproksimaciju:

pH = pKa + log [A]/[HA]

Kako je ciljani pH najbliži pKa2, koji je vezan za drugi stupanj disocijacije fosforne kiseline, [A] će biti koncentracija hidrogenfosfata, a [HA] koncentracija dihidrogenfosfata:

pH = pKa + log [HPO42−]/[H2PO4]

Da si prištedimo posao oko računanja dalekih decimala, van domene značajnih znamenki, koncentracije fosforne kiseline i fosfatnih aniona ćemo zanemariti tj. ukupnu koncentraciju svih fosfatnih vrsta aproksimirat ćemo zbrojem hidrogenfosfatnih i dihidrogenfosfatnih aniona:

c0(H3PO4) = [HPO42−] + [H2PO4]

Iz gornje jednadžbe treba izračunati omjer koncentracija dihidrogenfosfatnih i hidrogenfosfatnih aniona i onda ćemo imati dvije jednadžbe iz kojih se mogu naći ravnotežne koncentracije tih dvaju aniona.

Na kraju još preostaje izračunati koliko kalijevih kationa ima u otopini. Za to se trebamo sjetiti da za dihidrogenfosfatni anion treba jedan ekvivalent kalijeve lužine, a za hidrogenfosfatni dva:

c(K+) = [H2PO4] + 2·[HPO42−]

Neke komade izvoda sam preskočio, ali može ih se naći u starijim "puferskim" odgovorima.

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