Puterea unui acid este determinată de un număr numit constantă de echilibru acid-disociere. Acidul sulfuric este un acid puternic, în timp ce acidul fosforic este un acid slab. La rândul său, puterea unui acid poate determina modul în care apare o titrare. Acizii puternici pot fi utilizați pentru a titra o bază slabă sau puternică. Un acid slab, pe de altă parte, va fi aproape întotdeauna analitul sau ceea ce este titrat.
Acizi poliprotici
Un acid poliprotic are mai mult de un ion hidrogen pe care îl poate dona unei soluții. Pe măsură ce donarea ionilor de hidrogen crește, pH-ul unei soluții scade; devine mai acid. De exemplu, formula chimică pentru acidul sulfuric este H2SO4. Este diprotic; are doi ioni de hidrogen pe care îi poate dona unei soluții. Formula chimică a acidului fosforic este H3PO4. Este triprotic; are trei ioni de hidrogen pe care îi poate dona unei soluții. Cu toate acestea, acest lucru nu determină dacă acei ioni de hidrogen se vor disocia într-o soluție. În schimb, trebuie să luați în considerare constanta echilibrului acid-disociere.
Constante de echilibru și disociere
O constantă de echilibru acid-disociere exprimă raportul dintre ioni disociați și compus nedisociat în acid la echilibru. Atât acidul sulfuric, cât și acidul fosforic au constante de echilibru multiple, corespunzătoare fiecăruia dintre ionii de hidrogen care se pot disocia. Acizii cu constante mari de echilibru sunt acizi puternici. Acidul sulfuric are o primă constantă de echilibru de 1,0 x 10 ^ 3, ceea ce îl face un acid puternic. Acizii cu constante de echilibru mici nu se vor disocia ușor. Acidul fosforic are o primă constantă de echilibru de 7,1 x 10 ^ -3, ceea ce îl face un acid slab.
Acid sulfuric în titrare
Deoarece acidul sulfuric este un acid puternic, acesta poate avea mai multe roluri în titrare. Puteți utiliza acid sulfuric pentru a titra fie o bază slabă, fie puternică. Acidul sulfuric poate fi, de asemenea, titrat de o bază puternică. Toate titrările implică cel puțin un punct de echivalență, în care soluția reacției conține doar apă și sare produsă de acid și bază. Dacă acidul sulfuric este utilizat pentru titrarea unei baze puternice sau este titrat cu una, cele două soluții se vor disocia complet și punctul de echivalență va avea un pH neutru de șapte. Dacă utilizați acid sulfuric pentru a titra o bază slabă, punctul de echivalență va conține un acid slab rămas din baza slabă. Prin urmare, într-o astfel de titrare, pH-ul va fi mai mic de șapte.
Acid fosforic în titrare
Deoarece acidul fosforic este un acid slab, acesta este de obicei utilizat doar ca analit. Acidul fosforic poate fi acidul slab dintr-o titrare a bazelor slab puternic acid. Când titrarea atinge primul punct de echivalență, soluția va conține baza conjugată H2PO4-. Acest lucru va oferi soluției un pH mai mare de șapte la acel punct de echivalență.
Rezistență, concentrație și pH
PH-ul unei soluții este o măsură a concentrației de ioni H3O + din acea soluție. Prin urmare, puterea unui acid determină doar parțial pH-ul acestuia. Dacă o soluție de acid puternic are aceeași concentrație molară ca o soluție de acid slab, va avea un pH mai mic. Cu toate acestea, dacă diluați oricare dintre soluții, pH-ul se va apropia de șapte. Acest lucru se datorează faptului că adăugarea de apă scade concentrația totală a ionilor H3O +.