Amfolyty -NaH2PO4 pH

28.09.2004 19:49:11

Odvození pH u NaH₂PO₄

Kation Na⁺ je ionizován a reakce se neúčastní

Dihydrogenfosforečnan v první reakci vystupuje jako kyselina:

První reakce:
H₂PO₄^-+H₂OHPO₄^-2+ H₃O⁺

Některé z H₃O⁺ vzniklé v první reakci vstupují do reakce s H₂PO₄^-.

Druhá reakce:
H₂PO₄^-+H₃O⁺H₃PO₄+ H₂O

První disociační konstanta pro trojsytnou kyselinu H₃PO₄ (odpovídá druhé reakci zprava!!):

		[H₂PO₄^-].[H₃O⁺]
K_H3PO4	=
		[H₃PO₄]

Druhá disociační konstanta pro trojsytnou kyselinu H₃PO₄(odpovídá první reakci):

		[HPO₄^-2].[H₃O⁺]
K_H2PO4-	=
		[H₂PO₄^-]

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 HPO₄^-2 stejně jako H₃O⁺, pro HPO₄^-2 se zároveň jedná o koncentraci rovnovážnou, neboť se v druhé reakci nevyskytuje a tudíž nemůže ubývat jako [H₃O⁺].

[H₃O⁺(vzniklá)]=
= [HPO₄^-2(vzniklá)] = [HPO₄^-2(rovnovážná)]

Druhou disociační konstantu lze tedy upravit:

		[H₃O⁺(vzniklá)].[H₃O⁺(rovnovážná)]
K_H2PO4-	=
		[H₂PO₄^-]

Z toho plyne, že koncentrace vzniklé H₃O⁺ je:

		K_H2PO4-.[H₂PO₄^-]
[H₃O⁺(vzniklá)]	=
		[H₃O⁺(rovnovážná)]

V druhé reakci vznikala H₃PO₄. každá molekula H₃PO₄ vznikla zánikem H₃O⁺, znamená, že koncentrace vzniklé H₃PO₄ se rovná koncenraci zániklé H₃O⁺.H₃PO₄vzniklo tolik, až nastala rovnovážná koncentrace:

[H₃PO₄(vzniklá)] =[H₃O⁺(zaniklá)]
[H₃PO₄(vzniklá)] = [H₃PO₄(rovnovážná)]
[H₃PO₄(rovnovážná)] = [H₃O⁺(zaniklá)]

První disociační konstantu lze tedy upravit:

		[H₂PO₄^-2].[H₃O⁺(rovnovážná)]
K_H3PO4	=
		[H₃O⁺(zaniklá)]

Z toho plyne, že koncentrace zaniklé H₃O⁺ je:

		[H₂PO₄^-].[H₃O⁺(rovnovážná)]
[H₃O⁺(zaniklá)]	=
		K_H3PO4

Pro rovnovážnou koncentraci [H₃O⁺] jak již výše uvedeno platí:

[H₃O⁺(rovnovážná)] = [H₃O⁺(vzniklá)] - [H₃O⁺(zaniklá)]

Po dosazení pak:

		K_H2PO4-.[H₂PO₄^-]		[H₂PO₄^-].[H₃O⁺(rovnovážná)]
[H₃O⁺(rovnovážná)]	=		-
		[H₃O⁺(rovnovážná)]		K_H3PO4

Po úpravě platí:
[H₃O⁺].[H₃O⁺].K_H3PO4 = K_H2PO4-.[H₂PO₄^-].K_H3PO4- [H₂PO₄^-].[H₃O⁺].[H₃O⁺]

[H₃O⁺] . [H₃O⁺]. ( K_H3PO4 + [H₂PO₄^-] ) = K_H2PO4- . [H₂PO₄^-] . K_H2PO4-

[H₃O⁺]

(

K_H2PO4-.[H₂PO₄^-].K_H3PO4

K_H3PO4 + [H₂PO₄^-2]

)

1/2

Kyselina fosforečná je slabá kyselina K_H3PO4= 7,52.10^-3 , proto lze K_H3PO4proti rovnovážné koncentraci [H₂PO₄^-] ve jmenovateli zanedbat {analytická koncentrace [H₂PO₄^-] = rovnovážná koncentrace c_H2PO4^- viz.sůl slabé kyseliny a silné zásady}.

Pak po úpravě platí:

[H₃O⁺]

(

K_H2PO4-. [H₂PO₄^-].K_H3PO4

[H₂PO₄^-]

)

1/2

[H₃O⁺] =(K_H2PO4-.K_H3PO4)^1/2

Zde je po zlogaritmování výsledek:

pH =1/2 (pK_H2PO4- +pK_H3PO4)

!!!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]