Polyprotisch zuur Voorbeeld Chemie Probleem

Hoe een polyprotisch zuurprobleem te verhelpen?

Zwavelzuur is een voorbeeld van een veelvoorkomend polyprotisch zuur. LAGUNA DESIGN / Getty Images

Een polyprotisch zuur is een zuur dat meer dan één waterstofatoom (proton) in een waterige oplossing kan doneren. Om de pH van dit type zuur te vinden, is het noodzakelijk om de dissociatieconstanten voor elk waterstofatoom te kennen. Dit is een voorbeeld van hoe te werken polyprotisch zuur scheikunde probleem.

Polyprotisch zuur chemieprobleem

Bepaal de pH van een 0,10 M oplossing van H_tweeDUS₄.

Gegeven: K_a2= 1,3 x 10^-twee

Oplossing

H_tweeDUS₄heeft twee H⁺(protonen), dus het is een diprotisch zuur dat twee opeenvolgende ionisaties in water ondergaat:

Eerste ionisatie: H_tweeDUS₄(aq) → H⁺(aq) + HSO₄^-(aq)

Tweede ionisatie: HSO₄^-(aq) ⇔ H⁺(aq) + SO₄^twee-(aq)

Merk op dat zwavelzuur een is sterk zuur , dus de eerste dissociatie benadert 100%. Daarom wordt de reactie geschreven met → in plaats van met ⇔. de HSO₄^-(aq) in de tweede ionisatie is een zwak zuur, dus de H⁺is in evenwicht met zijn geconjugeerde base .

K_a2= [H⁺][DUS₄^twee-]/[HSO₄^-]

K_a2= 1,3 x 10^-twee

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

sinds K_a2relatief groot is, is het nodig om de kwadratische formule te gebruiken om x op te lossen:

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

x = 1,1 x 10^-tweeM

De som van de eerste en tweede ionisaties geeft het totaal [H⁺] in evenwicht.

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

pH = -log[H⁺] = 0,96

Leer meer

Inleiding tot polyprotische zuren

Sterkte van zuren en basen

Concentratie van chemische soorten

Eerste ionisatie	HtweeDUS4(aq)	H+(aq)	HSO4-(aq)
Voorletter	0,10 M	0,00 M	0,00 M
Wijziging	-0,10 M	+0,10 M	+0,10 M
Laatste	0,00 M	0,10 M	0,10 M
Tweede ionisatie	HSO4twee-(aq)	H+(aq)	DUS4twee-(aq)
Voorletter	0,10 M	0,10 M	0,00 M
Wijziging	-x M	+x M	+x M
Bij evenwicht	(0,10 - x) M	(0,10 + x) M	x M