Polyprotische zuren en basen

Titraties

In titraties van sterk zuur + sterke base verandert de pH eerst langzaam, dan snel door het equivalentiepunt van pH=7, en dan weer langzamer. Als het wordt getitreerd in een sterk zuur, zal de pH stijgen als de base wordt toegevoegd. Omgekeerd zal bij een sterke base de pH dalen als er zuur wordt toegevoegd.

  • In titraties van sterk zuur + zwakke base verandert de pH langzaam bij het equivalentiepunt en is de pH gelijk aan de pKa van het zuur. De pH is lager dan 7.
  • Bij zwak zuur + sterke base is de pH bij het equivalentiepunt hoger dan 7.
  • Als er na het equivalentiepunt sterk zuur of sterke base overblijft, kan dit worden gebruikt om de pH van de oplossing te vinden.

Naar zwavelzuur gaan we nu kijken. Dit unieke polyproteenzuur is het enige dat na de eerste stap volledig ontprotoneerd is:

Nu gaan we iets moeilijkers proberen. De ionisatie van fosforzuur (drie dissociatiereacties deze keer) kan als volgt worden geschreven:

Start met H3PO4:

Uit deze bovenstaande reacties kunnen we dus afleiden dat er drie stappen nodig zijn om het H+ ion volledig te verwijderen. Dit betekent ook dat deze reactie drie equivalentiepunten oplevert. Polyprotische basen zijn basen die ten minste één H+-ion, of proton, kunnen accepteren in zuur-base reacties.

Gemeenschappelijke polyprotische basen Vorm Strong/zwakke base Diprotische/Triprotische Basis
Fosfaat-ion PO43- zwak Triprotisch
Sulfaat-ion SO42- Zeer zwak Diprotisch
Carbonaat-ion CO32- Sterk Diprotisch
Eerst, beginnen met de reactie A3- + H2O ? HA2- + OH-

Kb1= /=KW/Ka3

Daarna vullen we de producten in over de reactanten:

HA2- + H2O ? H2A- + OH-

Kb2 = /=KW/Ka2

Tot slot houden we de derde dissociatie over, ofwel Kb3:

H2A- + H2O ? H3A + OH-

Kb3 = /=KW/Ka1

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *