שימוש בחומצה גופרתית וחומצה זרחתית בטיטרציה

כוחה של חומצה נקבע על ידי מספר הנקרא קבוע שיווי המשקל בחומצה-דיסוציאציה. חומצה גופרתית היא חומצה חזקה ואילו חומצה זרחתית היא חומצה חלשה. בתורו, כוחה של חומצה יכול לקבוע את הדרך בה מתרחשת טיטרציה. ניתן להשתמש בחומצות חזקות כדי לטיטר בסיס חלש או חזק. לעומת זאת, חומצה חלשה כמעט תמיד תהיה הניתוח, או הדבר שעובד טיטרציה.

לחומצה פולי-פרוטית יש יותר מיון מימן אחד שהיא יכולה לתרום לתמיסה. כאשר תרומת יון המימן עולה, ה- pH של התמיסה יורד; זה הופך לחומצי יותר. לדוגמא, הנוסחה הכימית לחומצה גופרתית היא H2SO4. זה דיפרוטי; יש לו שני יוני מימן שהוא יכול לתרום לפיתרון. הנוסחה הכימית לחומצה זרחתית היא H3PO4. זה טריפרוטי; יש לו שלושה יוני מימן שהוא יכול לתרום לפיתרון. עם זאת, זה לא קובע אם יוני המימן כולם יתנתקו בפתרון. במקום זאת, עליך לשקול את קבוע שיווי המשקל בחומצה-דיסוציאציה.

קבוע שיווי משקל בחומצה-דיסוציאציה מבטא את היחס בין היונים המנותקים לתרכובת לא-ניתוקה בחומצה בשיווי משקל. גם לחומצה הגופרתית וגם לחומצה הזרחנית יש קבועי שיווי משקל, המקבילים לכל אחד מיוני המימן שיכולים להתנתק. חומצות עם קבועי שיווי משקל גדולים הן חומצות חזקות. לחומצה הגופרתית קבוע שיווי משקל הוא 1.0 x 10 ^ 3, מה שהופך אותה לחומצה חזקה. חומצות עם קבועי שיווי משקל קטנים לא יתנתקו בקלות. לחומצה הזרחנית קבוע שיווי משקל ראשון הוא 7.1 x 10 ^ -3, מה שהופך אותה לחומצה חלשה.

מכיוון שחומצה גופרתית היא חומצה חזקה, היא יכולה לקבל תפקידים רבים בטיטרציה. אתה יכול להשתמש בחומצה גופרתית כדי לטיטר או בסיס חלש או חזק. חומצה גופרתית ניתנת לטיטרציה גם על ידי בסיס חזק. כל הטיטרציות כוללות נקודת שקילות אחת לפחות, כאשר תמיסת התגובה מכילה רק מים והמלח המיוצר על ידי החומצה והבסיס. אם משתמשים בחומצה גופרתית כדי לטיטר בסיס חזק או מטיטרים על ידי אחד, שני התמיסות יתנתקו לחלוטין ונקודת המקבילה תהיה בעלת pH נייטרלי של שבעה. אם אתה משתמש בחומצה גופרתית כדי לטיטר בסיס חלש, נקודת השקילות תכיל חומצה חלשה שנשארה מהבסיס החלש. לכן, בטיטרציה כזו, ה- pH יהיה נמוך משבע.

מכיוון שחומצה זרחתית היא חומצה חלשה, היא משמשת בדרך כלל רק כניתוח. חומצה זרחנית יכולה להיות החומצה החלשה בטיטרציה בסיסית של חומצה חזקה. כאשר הטיטרציה מגיעה לנקודת השקילות הראשונה, הפתרון יכיל את בסיס הצמידה H2PO4-. זה ייתן לתמיסה pH גדול משבע באותה נקודת שקילות.

ה- pH של תמיסה הוא מדד לריכוז יוני H3O + בתמיסה זו. לכן חוזק החומצה קובע רק באופן חלקי את ה- pH שלה. אם לתמיסה של חומצה חזקה יש את הריכוז הטוחני זהה לפיתרון של חומצה חלשה, יהיה לו pH נמוך יותר. עם זאת, אם אתה מדלל את אחת התמיסות, ה- pH יגיע לשבע. זאת בשל העובדה כי תוספת מים מפחיתה את הריכוז הכולל של יונים H3O +.