Polyprotic Acid Exempel Kemiproblem

En polyprotisk syra är en syra som kan donera mer än en väteatom (proton) i en vattenlösning. För att hitta pH för denna typ av syra är det nödvändigt att känna till dissociationskonstanterna för varje väteatom. Detta är ett exempel på hur man arbetar med ett polyprotiskt syrakemiproblem.

Problem med polyprotisk syra

Bestäm pH-värdet för en 0,10 M-lösning av H₂SÅ₄.

Givet: K_a2 = 1,3 x 10^-2

Lösning

H₂SÅ₄ har två H⁺ (protoner), så det är en diprotinsyra som genomgår två sekventiella joniseringar i vatten:

Första jonisering: H₂SÅ₄(aq) → H⁺(aq) + HSO₄^-(Aq)

Andra jonisering: HSO₄^-(aq) ⇔ H⁺(aq) + SO₄^2-(Aq)

Observera att svavelsyra är en stark syra, så dess första dissociation närmar sig 100%. Det är därför reaktionen skrivs med → snarare än ⇔. HSO₄^-(aq) i den andra joniseringen är en svag syra, så H⁺ är i jämvikt med dess konjugerade bas.

K_a2 = [H⁺][SÅ₄^2-] / [HSO₄^-]

K_a2 = 1,3 x 10^-2

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

Sedan K_a2 är relativt stor, det är nödvändigt att använda den kvadratiska formeln för att lösa för x:

x² + 0,11x - 0,0013 = 0

x = 1,1 x 10^-2 M

Summan av de första och andra joniseringarna ger den totala [H⁺] vid jämvikt.

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

pH = -log [H⁺] = 0,96

Läs mer

Introduktion till polyprotiska syror

Styrka av syror och baser

Koncentration av kemiska arter

Första joniseringen	H2SÅ4(Aq)	H+(Aq)	HSO4-(Aq)
Första	0,10 M	0,00 M	0,00 M
Förändra	-0,10 M	+0,10 M	+0,10 M
Slutlig	0,00 M	0,10 M	0,10 M
Andra jonisering	HSO42-(Aq)	H+(Aq)	SÅ42-(Aq)
Första	0,10 M	0,10 M	0,00 M
Förändra	-x M	+x M	+x M
Vid jämvikt	(0,10 - x) M	(0,10 + x) M	x M