Міцність кислоти визначається числом, яке називається константою рівноваги кислоти-дисоціації. Сірчана кислота - сильна кислота, тоді як фосфорна - слабка. У свою чергу, сила кислоти може визначати спосіб титрування. Сильні кислоти можна використовувати для титрування слабкої або сильної основи. Слабка кислота, навпаки, майже завжди буде аналітом або речовиною, що титрується.
Поліпротичні кислоти
Поліпротонова кислота має більше одного іону водню, який вона може виділити в розчин. У міру збільшення донорських іонів водню рН розчину знижується; він стає більш кислим. Наприклад, хімічною формулою сірчаної кислоти є H2SO4. Він є дипротичним; він має два іони водню, які він може виділити в розчин. Хімічна формула фосфорної кислоти - H3PO4. Це трипротично; він має три іони водню, які він може виділити в розчин. Однак це не визначає, чи всі ці іони водню будуть дисоціювати в розчині. Натомість ви повинні враховувати константу рівноваги кислотно-дисоціаційної рівноваги.
Константи рівноваги та дисоціація
Константа рівноваги кислоти-дисоціації виражає відношення дисоційованих іонів до недисоційованої сполуки в кислоті в рівновазі. І сірчана кислота, і фосфорна кислота мають кілька констант рівноваги, що відповідають кожному з іонів водню, які можуть дисоціювати. Кислоти з великими константами рівноваги - це сильні кислоти. Сірчана кислота має першу константу рівноваги 1,0 х 10 ^ 3, що робить її сильною кислотою. Кислоти з малими константами рівноваги не будуть легко дисоціювати. Фосфорна кислота має першу константу рівноваги 7,1 х 10 ^ -3, що робить її слабкою кислотою.
Сірчана кислота при титруванні
Оскільки сірчана кислота є сильною кислотою, вона може відігравати багато ролей у титруванні. Сірчану кислоту можна використовувати для титрування слабкої або сильної основи. Сірчану кислоту також можна титрувати сильною основою. Усі титрування включають принаймні одну точку еквівалентності, де розчин реакції містить лише воду та сіль, що утворюється кислотою та основою. Якщо сірчану кислоту використовують для титрування сильної основи або титрують одиницею, два розчини повністю дисоціюють, а точка еквівалентності матиме нейтральний рН сім. Якщо ви використовуєте сірчану кислоту для титрування слабкої основи, точка еквівалентності буде містити слабку кислоту, що залишилася від слабкої основи. Отже, при такому титруванні рН буде нижче семи.
Фосфорна кислота при титруванні
Оскільки фосфорна кислота є слабкою кислотою, її, як правило, використовують лише як аналіт. Фосфорна кислота може бути слабкою кислотою при слабкому кислотно-сильному титруванні основи. Коли титрування досягне першої точки еквівалентності, розчин буде містити кон'юговану основу H2PO4-. Це дасть розчину рН більше семи в цій точці еквівалентності.
Міцність, концентрація та рН
РН розчину є мірою концентрації іонів H3O + у цьому розчині. Тому сила кислоти лише частково визначає її рН. Якщо розчин сильної кислоти має ту саму молярну концентрацію, що і розчин слабкої кислоти, він матиме нижчий рН. Однак, якщо розвести будь-який розчин, рН наблизиться до семи. Це пов’язано з тим, що додавання води зменшує загальну концентрацію іонів H3O +.
