Η ισχύς ενός οξέος προσδιορίζεται από έναν αριθμό που ονομάζεται σταθερά ισορροπίας διαχωρισμού οξέος. Το θειικό οξύ είναι ένα ισχυρό οξύ, ενώ το φωσφορικό οξύ είναι ένα ασθενές οξύ. Με τη σειρά του, η αντοχή ενός οξέος μπορεί να καθορίσει τον τρόπο με τον οποίο λαμβάνει χώρα μια τιτλοδότηση. Ισχυρά οξέα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να τιτλοδοτήσουν μια αδύναμη ή ισχυρή βάση. Ένα ασθενές οξύ, από την άλλη πλευρά, θα είναι σχεδόν πάντα ο αναλύτης, ή το πράγμα που τιτλοδοτείται.
Πολυπρωτικά οξέα
Ένα πολυπρωτικό οξύ έχει περισσότερα από ένα ιόν υδρογόνου που μπορεί να δωρίσει σε ένα διάλυμα. Καθώς αυξάνεται η δωρεά ιόντων υδρογόνου, το pH ενός διαλύματος μειώνεται. γίνεται πιο όξινο. Για παράδειγμα, ο χημικός τύπος για το θειικό οξύ είναι το H2SO4. Είναι διρωτικό. έχει δύο ιόντα υδρογόνου που μπορεί να δώσει σε ένα διάλυμα. Ο χημικός τύπος για το φωσφορικό οξύ είναι το H3PO4. Είναι τριπρωτικό. έχει τρία ιόντα υδρογόνου που μπορεί να δώσει σε ένα διάλυμα. Ωστόσο, αυτό δεν καθορίζει εάν όλα αυτά τα ιόντα υδρογόνου θα διαχωριστούν σε ένα διάλυμα. Αντ 'αυτού, πρέπει να θεωρήσετε σταθερή την ισορροπία διαχωρισμού οξέος.
Σταθερές ισορροπίας και διαχωρισμός
Μια σταθερά ισορροπίας διαχωρισμού οξέος εκφράζει την αναλογία διαχωρισμένων ιόντων προς μη διαχωρισμένη ένωση στο οξύ στην ισορροπία. Τόσο το θειικό οξύ όσο και το φωσφορικό οξύ έχουν πολλαπλές σταθερές ισορροπίας, που αντιστοιχούν σε καθένα από τα ιόντα υδρογόνου που μπορούν να διαχωριστούν. Τα οξέα με μεγάλες σταθερές ισορροπίας είναι ισχυρά οξέα. Το θειικό οξύ έχει μια πρώτη σταθερά ισορροπίας 1,0 x 10 ^ 3, γεγονός που το καθιστά ισχυρό οξύ. Τα οξέα με μικρές σταθερές ισορροπίας δεν διαχωρίζονται εύκολα. Το φωσφορικό οξύ έχει μια πρώτη σταθερά ισορροπίας 7,1 x 10 ^ -3, γεγονός που το καθιστά ασθενές οξύ.
Θειικό οξύ σε τιτλοδότηση
Επειδή το θειικό οξύ είναι ένα ισχυρό οξύ, μπορεί να αναλάβει πολλούς ρόλους στην τιτλοδότηση. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε θειικό οξύ για να τιτλοδοτήσετε είτε μια αδύναμη είτε ισχυρή βάση. Το θειικό οξύ μπορεί επίσης να τιτλοδοτηθεί από μια ισχυρή βάση. Όλες οι τιτλοδοτήσεις περιλαμβάνουν τουλάχιστον ένα σημείο ισοδυναμίας, όπου το διάλυμα της αντίδρασης περιέχει μόνο νερό και το άλας που παράγεται από το οξύ και τη βάση. Εάν το θειικό οξύ χρησιμοποιείται για τιτλοδότηση μιας ισχυρής βάσης ή τιτλοδοτείται από ένα, τα δύο διαλύματα θα διαχωριστούν πλήρως και το σημείο ισοδυναμίας θα έχει ουδέτερο ρΗ επτά. Εάν χρησιμοποιείτε θειικό οξύ για να τιτλοδοτήσετε μια ασθενή βάση, το σημείο ισοδυναμίας θα περιέχει ένα ασθενές οξύ που απομένει από την ασθενή βάση. Επομένως, σε μια τέτοια τιτλοδότηση, το ρΗ θα είναι χαμηλότερο από επτά.
Φωσφορικό οξύ σε τιτλοδότηση
Επειδή το φωσφορικό οξύ είναι ασθενές οξύ, χρησιμοποιείται συνήθως μόνο ως αναλύτης. Το φωσφορικό οξύ μπορεί να είναι το ασθενές οξύ σε μια αδύναμη τιτλοποίηση βάσης με ισχυρό οξύ. Όταν η τιτλοδότηση φτάσει στο πρώτο σημείο ισοδυναμίας, το διάλυμα θα περιέχει τη βάση σύζευξης H2PO4-. Αυτό θα δώσει στο διάλυμα ένα pH μεγαλύτερο από επτά σε αυτό το σημείο ισοδυναμίας.
Αντοχή, συγκέντρωση και pH
Το ρΗ ενός διαλύματος είναι ένα μέτρο της συγκέντρωσης των ιόντων Η3Ο + σε αυτό το διάλυμα. Επομένως, η ισχύς ενός οξέος καθορίζει μόνο μερικώς το ρΗ του. Εάν ένα διάλυμα ισχυρού οξέος έχει την ίδια γραμμομοριακή συγκέντρωση με ένα διάλυμα ασθενούς οξέος, θα έχει χαμηλότερο ρΗ. Ωστόσο, εάν αραιώσετε οποιοδήποτε διάλυμα, το pH θα πλησιάσει το επτά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η προσθήκη νερού μειώνει τη συνολική συγκέντρωση ιόντων H3O +.
