Hvordan beregne pH Sodium Phosphate

Beregning av pH i løsninger er ikke en triviell sak, og er en øvelse vanligvis reservert for college-nivå kjemi kurs. Likevel kan slike beregninger utføres med tilgang til de riktige syre dissosiasjonskonstanter (ofte kalt "Ka-verdier").

"Natriumfosfat" er ikke en enkelt forbindelse, men generelt viser til en hvilken som helst av tre forskjellige salter av fosforsyre: natriumdihydrogenfosfat (NaH-PO??) (Na PO, dinatrium-hydrogenfosfat (Na HPO??), Eller trinatriumfosfat? ?). Alle tre salter er faste forbindelser som er løselige i vann, men beregningene av deres pH-verdier avvike noe.

Bruksanvisning

Natriumdihydrogenfosfat og dinatriumhydrogenfosfat

1 Skaff Ka for fosforsyre fra en referansekilde. I dette tilfelle er den aktuelle verdi Ka ?, som tilsvarer likevekt

H? PO ?? + H? O? HPO? ²? + H? O?

Ka? for fosforsyre er 6,17 x 10 ??

2 Skriv Ka uttrykket for likevekt i trinn 1. Merk at firkant-braketten notasjon representerer konsentrasjonen av en gitt art i enheter av mol pr liter (mol / l). I denne saken,

Ka? = [HPO? ²?] [H? O?] / [H? PO ??]

Men [HPO? ²?] = [H? O?], Så

[H? O?] ² = Ka? [H? PO ??]

3 Beregne konsentrasjonen (i mol / l) av NaH? PO ?. Generelt,

[NaH? PO?] = (G NaH? PO?) / (126,11 g / mol) / (l løsning)

Hvis for eksempel 2,00 g NaH? PO? ble oppløst og fortynnet til 1,00 L, deretter

[NaH? PO?] = (2,00 g) / (126,11 g / mol) / (1,00 L) = 0,0159 mol / l

4 Substituere konsentrasjonen bestemt i trinn 3 i ligningen fra trinn 2 en løser for [H O?]:

[H? O?] ² = 6,32 x 10 ?? (0,0159 mol / l) = 1,00 x 10 ??

Å ta kvadratroten av begge sider gir

[H? O?] = 3,17 x 10 ?? mol / l

5 Beregn pH på løsningen i henhold til ligningen pH, pH = -log [H O?]:

pH = -log [H? O?] = -log (3,17 x 10 ??)

pH = 4,50

6 Beregn pH-verdien av en oppløsning av Na? HPO? ved den samme fremgangsmåte, bortsett fra å bruke Ka? for H? PO? (Ka? = 4,79 x 10? ¹³).

trisodium fosfat

7 Skaff Kb for fosfat ion fra en referansekilde. I dette tilfelle er den aktuelle verdi Ka ?, som tilsvarer likevekt

PO? ³? + H? O? HPO? ²? + OH?

Ka? for fosforsyre er 4,50 x 10? ¹³ og Kb av PO? ³? er gitt ved

Kb = Kw / Ka = 1,0 x 10? ¹? / 4,5 x 10? ¹³ = 0,0222

8 Skrive den Kb uttrykket for likevekt i trinn 1. I dette tilfellet

Kb = [HPO? ²?] [OH?] / [PO? ³?]

Men [HPO? ²?] = [OH?], Så

[OH?] ² = Ka [PO? ³?]

9 Beregne konsentrasjonen (i mol pr liter, mol / l) av Na? PO ?. Generelt,

[Na? PO?] = (G Na? PO?) / (163,94 g / mol) / (l løsning)

Således, for 2,00 g Na? PO? som ble oppløst og fortynnet til 1,00 L,

[Na? PO?] = (2,00 g) / (163,94 g / mol) / (1,00 L) = 0,0122 mol / l

10 Substituere konsentrasjonen bestemt i trinn 3 i ligningen fra trinn 2 og løse for den hydroksyd-konsentrasjonen, [OH?]:

[OH?] ² = 0,0222 (0,0122 mol / L) = 2,71 x 10 ??

Å ta kvadratroten av begge sider gir

[OH?] = 0,0165 mol / l

11 Beregn pOH av løsningen i henhold til ligning pOH, pOH = -log [OH?]:

pOH = -log [OH?] = -log (0,0165)

pOH = 1.78

Og, fordi pH + pOH = 14,0,

pH = 14 - pOH = 14,0 til 1,78 = 12,2