05.09.2004 18:02:04

Odvození pH u Na2HPO4

Kation Na+ je ionizován a reakce se neúčastní
Hydrogenfosforečnan v první reakci vystupuje jako kyselina: První reakce:
HPO4-2 +H2OPO4-3 + H3O+
Některé z H3O+ vzniklé v první reakci vstupují do reakce s HPO4-2. Druhá reakce:
HPO4-2 +H3O+H2PO4- + H2O
Druhá disociační konstanta pro trojsytnou kyselinu H3PO4 (odpovídá druhé reakci zprava!!):
    [HPO4-2].[H3O+]
KH2PO4- =
    [H2PO4-]
Třetí disociační konstanta pro trojsytnou kyselinu H3PO4 (odpovídá první reakci):
    [PO4-3].[H3O+]
KHPO4-2 =
    [HPO4-2]
Všechny sloučeniny v obou reakcích jsou ve stavu rovnovážném. Upozorňuji, že rovnovážná koncentrace H3O+ v obou reakcích je totožná. V první reakci vzniklo H3O+ více, některé z H3O+ zanikly v reakci druhé. [H3O+(rovnovážná)] =
= [H3O+(vzniklá)] - [H3O+(zaniklá)]
V první reakci vzniklo PO4-3 stejně jako H3O+, pro PO4-3 se zároveň jedná o koncentraci rovnovážnou, neboť se v druhé reakci nevyskytuje a tudíž nemůže ubývat jako [H3O+]. [H3O+(vzniklá)]=
= [PO4-3(vzniklá)] = [PO4-3(rovnovážná)]
Třetí disociační konstantu lze tedy upravit:
    [H3O+(vzniklá)].[H3O+(rovnovážná)]
KHPO4-2 =
    [HPO4-2]
Z toho plyne, že koncentrace vzniklé H3O+ je:
    KHPO4-2.[HPO4-2]
[H3O+(vzniklá)] =
    [H3O+(rovnovážná)]
V druhé reakci vznikala H2PO4-. každá molekula H2PO4- vznikla zánikem H3O+, znamená, že koncentrace vzniklé H2PO4- se rovná koncenraci zániklé H3O+.H2PO4- vzniklo tolik, až nastala rovnovážná koncentrace: [H2PO4-(vzniklá)] =[H3O+(zaniklá)]
[H2PO4-(vzniklá)] = [H2PO4-(rovnovážná)]
[H2PO4-(rovnovážná)] = [H3O+(zaniklá)]
Druhou disociační konstantu lze tedy upravit:
    [HPO4-2].[H3O+(rovnovážná)]
KH2PO4- =
    [H3O+(zaniklá)]
Z toho plyne, že koncentrace zaniklé H3O+ je:
    [HPO4-2].[H3O+(rovnovážná)]
[H3O+(zaniklá)] =
    KH2PO4-
Pro rovnovážnou koncentraci [H3O+] jak již výše uvedeno platí:
[H3O+(rovnovážná)] = [H3O+(vzniklá)] - [H3O+(zaniklá)]
Po dosazení pak:
    KHPO4-2.[HPO4-2]   [HPO4-2].[H3O+(rovnovážná)]
[H3O+(rovnovážná)] =
-
    [H3O+(rovnovážná)]   KH2PO4-
Po úpravě platí:
[H3O+].[H3O+].KH2PO4- = KHPO4-2.[HPO4-2].KH2PO4- - [HPO4-2].[H3O+].[H3O+]
[H3O+].[H3O+]. ( KH2PO4- +[HPO4-2] ) = KHPO4-2.[HPO4-2].KH2PO4-
[H3O+] = (
KHPO4-2.[HPO4-2].KH2PO4-

KH2PO4- + [HPO4-2]
) 1/2
Kyselina uhličitá je slabá KH2PO4- = 6,23.10-8 , proto lze KH2PO4- proti rovnovážné koncentraci [HPO4-2] ve jmenovateli zanedbat {analytická koncentrace [HPO4-2] = rovnovážná koncentrace cHPO4-2 viz.sůl slabé kyseliny a silné zásady}.
Pak po úpravě platí:
[H3O+] = (
KHPO4-2.[HPO4-2].KH2PO4-

[HPO4-2]
) 1/2
[H3O+] =(KHPO4-2.KH2PO4-)1/2

Zde je po zlogaritmování výsledek:

pH =1/2 (pKHPO4-2 +pKH2PO4-)

!!!Všimněte si , že v něm nezávisí výsledek vůbec na koncentraci roztoku!!!


Zde klik na výpočty pH amfolytů různých koncentrací:
a) od kyseliny slabé - uhličité b) od kyseliny téměř silné - siřičité c) od kyseliny silné - sírové
Zde klik na kompletní odvození u hydrogenuhličitanu,
Zde klik na kompletní odvození u hydrogefosforečnanu,
Zde klik na kompletní odvození u dihydrogenfosforečnanu

výpočty pH: kyseliny: silné jednosytné, vícesytné, slabé jednosytné, vícesytné,
zásady silné: jednosytné, vícesytné, slabé: jednosytné, vícesytné,
soli:slabé kys. a silné zás.,slabé zás.+silné kys., slabá kys. i zás.var.A var.B ,amfolyty var.A var.B, pufry var.A var.B ,
základní pojmy: přehled, rovnováhy,koncentrace, iontový součin vody

[nahoru][základní stránka pro pH][go home]
Klik na hlavni stránku