Eksempel på kjemiproblem med polyprotisk syre

Hvordan jobbe med et polyprotisk syreproblem

Svovelsyre er et eksempel på en vanlig polyprotisk syre. LAGUNA DESIGN / Getty Images

En polyprotisk syre er en syre som kan donere mer enn ett hydrogenatom (proton) i en vandig løsning. For å finne pH til denne typen syre, er det nødvendig å kjenne dissosiasjonskonstantene for hvert hydrogenatom. Dette er et eksempel på hvordan man kan arbeide polyprotisk syre kjemi problem.

Polyprotisk syrekjemiproblem

Bestem pH til en 0,10 M løsning av H_toSÅ₄.

Gitt: K_a2= 1,3 x 10^-to

Løsning

H_toSÅ₄har to H⁺(protoner), så det er en diprotisk syre som gjennomgår to sekvensielle ioniseringer i vann:

Første ionisering: H_toSÅ₄(aq) → H⁺(aq) + HSO₄^-(En q)

Andre ionisering: HSO₄^-(aq) ⇔ H⁺(aq) + SO₄^to-(En q)

Merk at svovelsyre er en sterk syre , så dens første dissosiasjon nærmer seg 100%. Dette er grunnen til at reaksjonen skrives med → i stedet for ⇔. HSO₄^-(aq) i den andre ioniseringen er en svak syre, så H⁺er i likevekt med sin konjugert base .

K_a2= [H⁺][SÅ₄^to-]/[HSO₄^-]

K_a2= 1,3 x 10^-to

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

Siden K_a2er relativt stor, er det nødvendig å bruke den kvadratiske formelen for å løse for x:

x^to+ 0,11x - 0,0013 = 0

x = 1,1 x 10^-toM

Summen av den første og andre ioniseringen gir den totale [H⁺] ved likevekt.

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

pH = -log[H⁺] = 0,96

Lære mer

Introduksjon til polyprotiske syrer

Styrken til syrer og baser

Konsentrasjon av kjemiske arter

Første ionisering	HtoSÅ4(En q)	H+(En q)	HSO4-(En q)
Første	0,10 M	0,00 M	0,00 M
Endring	-0,10 M	+0,10 M	+0,10 M
Endelig	0,00 M	0,10 M	0,10 M
Andre ionisering	HSO4to-(En q)	H+(En q)	SÅ4to-(En q)
Første	0,10 M	0,10 M	0,00 M
Endring	-x M	+x M	+x M
Ved likevekt	(0,10 - x) M	(0,10 + x) M	x M