læringsmål

  • Identifisere viktige funksjoner som skiller polyprotic syrer fra monoprotic syrer.

– Tasten Poeng

    • Polyprotic syrer kan miste to eller flere sure protoner; diprotic syrer og triprotic syrer er bestemte typer polyprotic syrer som kan miste to og tre protoner, henholdsvis.,
    • Polyprotic syrer vise så mange ekvivalens poeng i titrering kurver som antall sure protoner de har, for eksempel, en diprotic syre ville ha to ekvivalens poeng, mens en triprotic syre ville ha tre ekvivalens poeng.
    • For polyprotic syrer, den første Ka er alltid den største, fulgt av den andre, osv.; dette indikerer at protoner bli suksessivt mindre syrlig som de er tapt.,
    • Selv om tendensen til å tape hver sure proton reduseres som krever de er mistet, alle mulige ioniske arter finnes i løsningen; å beregne sine brøkdeler av konsentrasjon, kan man bruke ligninger som er avhengige av likevekt konstanter og konsentrasjonen av protoner i løsningen.,lue inneholder innen den molekylære strukturen av to hydrogen atomer per molekyl i stand til dissociating
    • ekvivalens pointthe peker på som en ekstra titrant er stoichiometrically lik antall føflekker i en prøve er substans; den minste mengden av titrant nødvendig for å fullt nøytralisere eller reagere med analytten
    • titrationdetermining et stoff konsentrasjon i en løsning av sakte å legge målte mengder av et annet stoff (ofte med en burette) inntil en reaksjon er vist fullført

    Som navnet antyder, polyprotic syrer inneholder mer enn én sure proton., To vanlige eksempler er syre, karbonsyre (H2CO3, som har to sure protoner og er derfor en diprotic acid) og fosforsyre (H3PO4, som har tre sure protoner og er derfor en triprotic syre).

    Diprotic og polyprotic syrer vis unike profiler i titrering eksperimenter, hvor en pH versus titrant volum kurven viser tydelig to ekvivalens poeng for acid, dette er fordi de to ioniserende hydrogens ikke ta avstand fra syre på samme tid., Med noen polyprotic syre, den første amd mest sterkt sure proton distanserer helt før den nest mest sure proton begynner selv å ta avstand.

    Titrering kurve av karbonsyre acidThe titrering kurve av en polyprotic syre har flere ekvivalens poeng, ett for hvert proton. I kullsyre er tilfelle, to ioniserende protoner hver har en unik ekvivalens punkt.,

    Diprotic Syrer

    En diprotic syre (her symbolisert ved H2A) kan gjennomgå en eller to dissociations avhengig av pH. Dissosiasjon ikke skjer på en gang, og hver dissosiasjon trinn har sin egen Ka verdi, utpekt Ka1 og Ka2:

    H_2A(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + HA^-(aq) \quad\quad K_{a1}

    HA^-(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + A^{2-}(aq)\quad\quad K_{a2}

    Den første dissosiasjon konstant er nødvendigvis større enn den andre ( dvs., Ka1 > Ka2); dette er fordi den første proton å distansere er alltid den mest sterkt sure, følges for ved er det nest mest sterkt sure proton., For eksempel svovelsyre (H2SO4) kan donere to protoner i løsning:

    H_2SO_4(aq)\rightarrow H^+(aq)+HSO_4^-(aq)\quad\quad K_{a1}=\text{stort}

    HSO_4^-(aq)\rightleftharpoons H^+(aq)+SO_4^-(aq)\quad\quad K_{a2}=\text{små}

    Denne første dissosiasjon trinn av svovelsyre vil skje helt, noe som er grunnen til svovelsyre er ansett som en sterk syre, og den andre dissosiasjon trinnet er bare svakt dissociating, imidlertid.,

    Triprotic Syrer

    En triprotic syre (H3A) kan gjennomgå tre dissociations og vil derfor ha tre dissosiasjon konstanter: Ka1 > Ka2 > Ka3., Ta for eksempel de tre dissosiasjon trinn av felles triprotic syre fosforsyre:

    H_3PO_4(aq)\rightarrow H^+(aq)+H_2PO_4^-(aq)\quad\quad K_{a1}=stor

    H_2PO_4^-(aq)\rightleftharpoons H^+(aq)+HPO_4^{2-}(aq)\quad\quad K_{a2}=liten

    HPO_4^{2-}\rightleftharpoons H^+(aq)+PO_4^{3-}(aq)\quad\quad K_{a3}=minste

    Brøk Konsentrasjon av Konjugat Base Arter

    Selv om den påfølgende tap av hver hydrogen ion er mindre gunstig, alle av en polyprotic syre er konjugat baser er til stede til en viss grad i løsningen., Hver artens relative nivået er avhengig av pH i løsningen. Gitt pH og verdiene av Ka for hver dissosiasjon trinn, kan vi beregne hver art’ brøk konsentrasjon, α (alpha). Den brøkdelen konsentrasjon er definert som den konsentrasjonen av et spesielt konjugat base av interesse, dividert med summen av alle arter’ konsentrasjoner., For eksempel, en generisk diprotic syre vil generere tre arter i løsning: H2A, HA– og A2-, og brøk konsentrasjon av HA–, som er gitt ved:

    \alpha=\frac{}{++}

    følgende formel viser hvordan du finner dette brøk konsentrasjon av HA–, der pH og syre dissosiasjon konstanter for hver dissosiasjon trinn er kjent:

    Brøk-ion-beregninger for polyprotic acidsThe ovenfor komplekse ligninger kan bestemme brøk konsentrasjon av ulike ioner fra polyprotic syrer.,