Uporaba žveplove in fosforne kisline pri titraciji

Jakost kisline je določena s številom, imenovano ravnotežna konstanta kislinsko-disociacijske kisline. Žveplova kislina je močna kislina, fosforjeva kislina pa šibka kislina. Moč kisline lahko nato določi način titracije. Močne kisline lahko uporabimo za titriranje šibke ali močne baze. Šibka kislina pa bo skoraj vedno analit ali stvar, ki jo titriramo.

Poliprotna kislina ima več vodikovih ionov, ki jih lahko da v raztopino. Ko se doniranje vodikovih ionov poveča, se pH raztopine zniža; postane bolj kisla. Na primer, kemijska formula za žveplovo kislino je H2SO4. Je diprotično; ima dva vodikova iona, ki ju lahko da v raztopino. Kemična formula fosforne kisline je H3PO4. Je triprotično; ima tri vodikove ione, ki jih lahko da v raztopino. Vendar to ne določa, ali se bodo vsi vodikovi ioni v raztopini disociirali. Namesto tega morate upoštevati ravnovesno konstanto kisline in disociacije.

Konstanta ravnovesja kisline in disociacije izraža razmerje med disociiranimi ioni in nedisociirano spojino v kislini v ravnovesju. Žveplova in fosforjeva kislina imata več ravnotežnih konstant, ki ustrezajo vsakemu od vodikovih ionov, ki lahko disociirajo. Kisline z velikimi ravnotežnimi konstantami so močne kisline. Žveplova kislina ima prvo ravnotežno konstanto 1,0 x 10 ^ 3, zaradi česar je močna kislina. Kisline z majhnimi ravnotežnimi konstantami ne bodo zlahka disociirale. Fosforjeva kislina ima prvo ravnotežno konstanto 7,1 x 10 ^ -3, zaradi česar je šibka kislina.

Ker je žveplova kislina močna kislina, lahko pri titraciji prevzame številne vloge. Žveplovo kislino lahko uporabite za titracijo šibke ali močne baze. Žveplovo kislino lahko titriramo tudi z močno bazo. Vse titracije vključujejo vsaj eno ekvivalentno točko, kjer reakcijska raztopina vsebuje samo vodo in sol, ki jo proizvajata kislina in baza. Če uporabimo žveplovo kislino za titracijo močne baze ali jo titriramo z eno, se raztopini popolnoma ločita in enakovredna točka ima nevtralni pH sedem. Če za titracijo šibke baze uporabite žveplovo kislino, bo enakovredna točka vsebovala šibko kislino, ki je ostala od šibke baze. Zato bo pri takšni titraciji pH nižji od sedem.

Ker je fosforjeva kislina šibka kislina, se običajno uporablja le kot analit. Fosforna kislina je lahko šibka kislina pri šibki kislinsko močni titraciji baze. Ko titracija doseže prvo točko enakovrednosti, raztopina vsebuje konjugirano bazo H2PO4-. Tako bo raztopina na tej ekvivalentni točki imela pH večji od sedem.

PH raztopine je merilo koncentracije ionov H3O + v tej raztopini. Zato jakost kisline le delno določa njen pH. Če ima raztopina močne kisline enako molsko koncentracijo kot raztopina šibke kisline, bo imela nižji pH. Če razredčite katero koli raztopino, se bo pH približal sedmim. To je posledica dejstva, da dodajanje vode zmanjša celotno koncentracijo ionov H3O +.