Príklad chemického problému s polyprotickou kyselinou

Ako vyriešiť problém s polyprotickou kyselinou

Kyselina sírová je príkladom bežnej polyprotickej kyseliny. DIZAJN LAGUNA / Getty Images

Polyprotická kyselina je kyselina, ktorá môže poskytnúť viac ako jeden atóm vodíka (protón) vo vodnom roztoku. Na zistenie pH tohto typu kyseliny je potrebné poznať disociačné konštanty pre každý atóm vodíka. Toto je príklad, ako pracovať a polyprotická kyselina chemický problém.

Problém chémie polyprotických kyselín

Stanovte pH 0,10 M roztoku H_dvaSO₄.

Dané: K_a2= 1,3 x 10^-dva

Riešenie

H_dvaSO₄má dva H⁺(protóny), takže ide o diprotickú kyselinu, ktorá vo vode prechádza dvoma postupnými ionizáciami:

Prvá ionizácia: H_dvaSO₄(aq) → H⁺(aq) + HSO₄^-(aq)

Druhá ionizácia: HSO₄^-(aq) ⇔ H⁺(aq) + SO₄^dva-(aq)

Všimnite si, že kyselina sírová je a silná kyselina , takže jeho prvá disociácia sa blíži k 100 %. To je dôvod, prečo je reakcia napísaná pomocou → a nie ⇔. HSO₄^-(aq) v druhej ionizácii je slabá kyselina, takže H⁺je v rovnováhe so svojím konjugovaná báza .

K_a2= [H⁺][SO₄^dva-]/[HSO₄^-]

K_a2= 1,3 x 10^-dva

K_a2= (0,10 + x) (x)/(0,10 - x)

Keďže K_a2je relatívne veľký, je potrebné použiť kvadratický vzorec na riešenie pre x:

X^dva+ 0,11x - 0,0013 = 0

x = 1,1 x 10^-dvaM

Súčet prvej a druhej ionizácie dáva celkovú [H⁺] v rovnováhe.

0,10 + 0,011 = 0,11 M

pH = -log[H⁺] = 0,96

Uč sa viac

Úvod do polyprotických kyselín

Sila kyselín a zásad

Koncentrácia chemických druhov

Prvá ionizácia	HdvaSO4(aq)	H+(aq)	HSO4-(aq)
Počiatočné	0,10 mil	0,00 mil	0,00 mil
Zmeniť	-0,10 mil	+0,10 mil	+0,10 mil
Finálny, konečný	0,00 mil	0,10 mil	0,10 mil
Druhá ionizácia	HSO4dva-(aq)	H+(aq)	SO4dva-(aq)
Počiatočné	0,10 mil	0,10 mil	0,00 mil
Zmeniť	-x M	+x M	+x M
V rovnováhe	(0,10 - x) M	(0,10 + x) M	x M