double arrow

Поведение сильных и слабых многоосновных кислот в водных растворах


1. Сильные многоосновные кислоты (HnX) в водных растворах диссоциируют полностью по уравнению:

HnX → nH + + Xn-

следовательно: [Н+] = n C(HnX) и рН = -lgn C(HnX)

Пример сильной двухосновной кислоты – серная кислота H2SO4 . Например, в 0,1 М растворе H2SO4:

H2SO4 → 2H + + SO4 2- рН = -lg2 C(H2SO4) = -lg0,2 = 0,7.

2. Слабые многоосновные кислоты (HnA) в водных растворах диссоциируют ступенчато и каждой ступени диссоциации отвечает своя ступенчатая константа кислотной диссоциации Kai. При этом величина каждой последующей константы превышает значение предыдущей. Например, для двухосновных слабых кислот Н2А процессы диссоциации выглядят следующим образом:

I ступень: Н2А ↔ Н+ + НА- - первая константа диссоциации

II ступень: НА- ↔ Н+ + А2- - вторая константа диссоциации

Ka1 > Ka2, так как положительно заряженному иону водорода легче оторваться от нейтральной молекулы кислоты, чем от отрицательно заряженного гидроаниона.

В таблице приведены ступенчатые константы диссоциации некоторых двухосновных кислот:

Кислота
(щавелевая)
(угольная)
(сероводородная)

Формально суммарное уравнение диссоциации двухосновной слабой кислоты имеет вид:




Н2А ↔ 2Н+ + А2-

и ему соответствует общая (суммарная) константа кислотной диссоциации:

чье значение равно произведению ступенчатых констант диссоциации. Так как диссоциация многоосновной кислоты по первой ступени всегда протекает значительно сильнее, то и расчет рН в ее растворе проводится с использованием первой константы диссоциации и при условии, что а имеем

Тогда, если α < 0, то . .

При α > 0,1 для определения решают квадратное уравнение. Затем рассчитывают pH.

Равновесную концентрацию аниона [А2-] находят из второй константы диссоциации кислоты:

Так как , то .

По первой ступени рассчитывается рН и в растворах других многоосновных кислот, например, трехосновных H3PO4, H3AsO4, H3SbO3 и т.д.







Сейчас читают про: