Räkna på jämvikt med tvåprotonig syra + neutralisation

naytte skrev:

Halloj!

Jag sitter med följande övningsuppgift:

Mjölksyra ($\displaystyle \mathrm{HA}$) är en enprotonig syra som bildas i musklerna under ett träningspass. I blodet neutraliseras syran genom att regera med vätekarbonatjoner och bilda laktat ($\displaystyle \mathrm{A^−})$ enligt reaktionen nedan:

$\displaystyle \mathrm{HA+HCO_{3}^- \rightleftharpoons A^{-}+H_{2}CO_{3} }$

Vad är pH i en mjölksyralösning med koncentrationen $3,00\cdot 10^{-3} \;\;\mathrm{M}$? (3p)

Så vitt jag förstår har vi här tre jämviktsreaktioner som vi måste ta hänsyn till för att kunna bestämma pH-värdet:

$\displaystyle \mathrm{HA+HCO_{3}^- \rightleftharpoons A^{-}+H_{2}CO_{3} }\;\;\;\; (1)$

$\displaystyle \mathrm{H_2CO_{3}+H_{2}O \rightleftharpoons H_{3}O^{+}+HCO_{3}^{-}}\;\;\;\; (2)$

$\displaystyle \mathrm{HCO_{3}^-+H_{2}O \rightleftharpoons H_{3}O^{+}+CO_{3}^{2-}}\;\;\;\; (3)$

Men dessa jämviktsreaktioner påverkar ju ständigt varandra. Så fort koncentrationen kolsyra förändras kommer koncentrationen vätekarbonat- och karbonatjoner förändras. Jag är lite lost här, då jag aldrig stött på en sådan här uppgift innan.

Nej, man bara nämner vad som händer med mjälksyran i uppgiften, och så vill man att du skall beräkna pH av en lösning av mjölksyra i vatten. Det finns inga vätekarbonatjoner inblnadade.

Men om det bildas kolsyra kommer det väl även bildas vätekarbonat och lite karbonatjoner? Så till slut borde det väl ställa in sig en jämvikt mellan mjölksyran, kolsyran, vätekarbonatet och karbonatjonerna? Och då får man väl ett annat pH än om man hade räknat med att mjölksyra blir kolsyra och att det sedan tar stopp?

I blodet finns det kolsyra och karbonatoner, men det du skall räkna på i den här uppgiften är bara mjölksyra i vatten.

Dessutom - varför står det om tvåprotonig syra i rubriken när uppgiften handlar om den enprotoniga syran mjölksyra? Tänker du på kolsyran?

Tänker du på kolsyran?

Ja, precis. Jag trodde man var tvungen att räkna på alla tre olika jämvikter, för om man bereder en 0.003 molarig mjölksyralösning så kommer man väl få ett annat pH i praktiken än vad man hade fått om man räknar som om jämvikten mellan laktatjonen och mjölksyran är den enda jämvikten som finns?

Som Smaragdalena skriver handlar uppgiften om mjölksyra. Man kan bestämma pH även i en blandning av olika syror men då får man ställa upp ett ekvationssystem med jämvikterna och ev. andra samband (haltvillkor, protonvillkor m.m.), ofta kan man göra förenklingar för att minska antalet variabler.

Men bara så att jag förstår det rätt nu då:

Det pH:t man ska räkna ut här är inte det pH-värde man hade erhållit om man faktiskt gjort en mätning i en lösning där man har spätt mjölksyra till 0.003 M?

Jo, du skall beräkna pH-värdet i en lösning där man har spätt ut mjölksyra i rent vatten. Det finns ingen kolsyra inblandad alls.

Men så fort neutralisationen mellan vätekarbonatjonen och mjölksyran börjar ske så kommer väl även reaktionerna (2) och (3) börja ske, vilket påverkar pH:t? 

Men eftersom kolsyra är en så svag syra så kanske det inte påverkar pH:t så värst mycket?

Det finns inga karbonatjoner i den här uppgiften!

Hoppsan. Jag stirrade mig blind på jämviktsreaktionen som gavs i början att jag inte läste delfrågan ordentligt. I min hjärna fanns det ett överskott på vätekarbonatjoner i lösningen... Så går det när man är febrig och försöker plugga 🤦.

Ursäkta att jag slösade er tid!

Krya på dig!