Räkna ut pH i ekvivalenspunkterna, H3PO4 (Kemi/Kemi 2)

Kom ihåg att det är en polyprotisk syra och därmed tre stycken jämvikter och inte bara en.

Har du inte fått koncentrationen för basen?

koncentrationen för basen (NaOH) är 0,100 mol/dm3

Ledsen, jag menar självklart volymen du tillsatte för att få ekvivalenspunkten/ekvivalenspunkterna.

Ungefär 10,7 cm3 och 22 cm3, sista går inte att se

Det finns för övrigt en rätt enkel väg att gå när du vill räkna ut pH i ekvivalenspunkterna. Fick ni dissocieringskonstanterna för syran/får ni använda er utav dem? (Ka₁, Ka₂ och Ka₃)

Vad menas med det?

På något sätt ska man använda sig av det här enligt läraren. Och använda sig utav kb värdet

En dissociationskonsant beskriver hur en molekyls benägenhet att dissociera (dela upp sig i mindre beståndsdelar). Det är helt enkelt en jämviktskonstant som beskriver hur mycket "till höger" eller "till vänster" en reaktion går. Till exempel så har du en polyprotisk syra med tre stycken protoner som har tre stycken olika jämvikter, ju högra ka, desto mer förskjuten åt höger är den.

$J ä m v i k t I : H_{3} P O_{4} + H_{2} O \leftrightarrow H_{2} P {O_{4}}^{-} + H_{3} O^{+} J ä m v i k t I I : H_{2} P {O_{4}}^{-} \leftrightarrow H P {O_{4}}^{2 -} + H_{3} O^{+} J ä m v i k t I I I : H P {O_{4}}^{2 -} + H_{2} O \leftrightarrow P {O_{4}}^{3 -} + H_{3} O^{+}$

Det här innebär då självklart att du har tre stycken ekvivalenspunkter, inte bara två. När du gör en titreringskurva över ditt försök, så kan man av att enbart använda sig utav Ka-värdena räkna ut vilket pH du har i dina ekvivalenspunkter.

Vilken ekvivalenspunkt vill hen att du beräknar pH i?

I alla tre ekvivalenspunkter

Vilket då självklart måste innebära att du har fått tre olika kb-värden - eller hur? (Kb är basens dissociationskonstant och beskriver hur stark en bas är)

Ja jag har fått värden för ka, kb, pka och pkb

men hur kommer man vidare med de värdena?

Dåså, då kan du helt enkelt använda dig av ka-värden för att beräkna pH i alla tre ekvivalenspunkter.

Kan du rita upp kurvan som du titrerat och posta den här, så kan vi diskutera det jag vill förklara utifrån den.

Hur använder man de här värdena för att få fram pH i ekvivalenspunkterna

För att undvika förrvirring och för att kunna förklara varför det är som det är så är det bra om du ritar upp titreringskurvan. Det är bra om du förstår varför det är som det är och inte bara svarar rätt till läraren.

Här är min kurva om det är så du menar

Vad ska jag göra sen?

Snyggt!

Titrerade du bara upp till 12.5? Jag tror att du kan ha missat en ekvivalenspunkt.

Om du kollar på dina värden på pKa så kan du direkt markera ut där halvtitrerpunkterna borde vara. För pH = pKa i halvtitrerpunkterna. Orsaken till pH = pKa i halvtitrerpunkterna är för att koncentrationen av den konjugerande basen och syran lika stora, så du får log(1) och log(1)=0. Se ekvationen nedan.

$p H = p K a + \log (\frac{[k o n j u g e r a n d e b a s e n]}{[s y r a n]})$

Rent teoretiskt när jag googlade upp dina pKa-värden för den här syran så har du pka1 = 2.12, pka2 = 7.21 och pka3 = 12.3. I halvtitrerpunkten så är koncentrationen av den konjugerande basen och syran lika stora, så du får log(1) och log(1)=0. Ekvationen blir därför pH = pKa

Alltså borde halvtitrerpunkt 1 vara vid pH = 2.21, halvtitrerpunkt 2 borde vara vid pH = 7.21 och halvtitrerpunkt 3 vorde vara vid pH = 12.3. Således så har du nog missat ekvivalenspunkt 3. Någonting ser ut att ha gått fel!

Hur kommer jag fram till PH i ekvivalenspunkterna med hjälp av det här?

Du kan inte få fram det i din figur då den inte är komplett, du har missat en ekvivalenspunkt. Sambandet för när ekvivalenspunkterna är kända är följande:

$V_{e k v i v a l e n s p u n k t 1} = \frac{V_{e k v i v a l e n s p u n k t 3}}{3} V_{e k v i v a l e n s p u n k t 2} = V_{e k v i v a l e n s p u n k t 3} * \frac{2}{3} \to V_{e k v i v a l e n s p u n k t 2} = \frac{2 V_{e k v i v a l e n s p u n k t 3}}{3}$

För att veta pH i respektive ekvivalenspunkt så räknar du följande

$p H_{e k v i v a l e n s p u n k t 1} = \frac{p K a_{1} + p K a_{2}}{2} p H_{e k v i v a l e n s p u n k t 2} = \frac{p K a_{2} + p K a_{3}}{2}$

För att räkna ut pH i den tredje ekvivalenspunkten så måste du använda dig av ka och en ICE-tabell (Initial, change, equilibrium).

$H P {O_{4}}^{2 -} + H_{2} O \leftrightarrow P {O_{4}}^{2 -} + H_{3} O^{+} I C E$

I din tredje ekvivalenspunkt så har all din syra blivit till PO₄^2-. [H₃PO₄] = [PO₄^2-] Alltså är den koncentration du ska sätta in på I den koncentrationen du har av syran från början.

Tillägg: 27 sep 2023 22:37

TIllägg:

$p H = p K a_{3} + \log (\frac{[P {O_{4}}^{2 -}]}{[H P {O_{4}}^{2 -}]})$

Tillägg: 27 sep 2023 22:39

Ytterligare tillägg:

Ignorera reaktionsformeln jag skrev längst ned. Den du använder är självklart:

$H P {O_{4}}^{2 -} + O H^{-} \leftrightarrow P {O_{4}}^{2 -}$

Förstår inte riktigt hur jag ska använda den. Ska jag sätta in ka värde och koncentrationen från början och vart då isåfall

Stämmer det att pH då borde bli ungefär 12,3 eller har jag tänkt fel

tänkte så här men kanske blir helt fel

Eller kan jag ta första ekvivalenspunkten gånger 3 enligt ditt samband ovan

För trött för att kolla nu men pH ska vara under 13 iallafall då det är det högsta pH du kan nå med den koncentrationen du har på basen. Kolla med din lärare om han ens vill ha pH i ekvivalenspunkt 3 - för det är inte ens någonting vi lär ut på universitetsnivå.

Tack så jättemycket för hjälpen