Miksi se estää tämän puskurialueen pH: n nousun?
Alussa:
$$ \ ce {CH3COOH + NaOH – > CH3COONa + H2O} $$
Mikä tarkoittaa, että liuoksessa on paljon suolaa, mutta miksi tämä estää pH: n nousua? Luulin, että se todella nostaisi sitä edelleen, kun irrotettu suola reagoi veden kanssa muodostaen $ \ ce {OH -} $?
Mikä reagoi $ \ ce {OH -} $: n kanssa ratkaisu, sitä ei ole missään tapauksessa? Happoa tarvitaan puskuriliuoksen kanssa ($ \ ce {CH3COOH + OH- – > CH3COO- + H2O} $).
The happokonsentraatiota ei ole lisätty?
Vai onko irrotetun suolan läsnäolo: $ \ ce {CH3COONa (aq) – > CH3COO- + Na +} $
Hapon uudistuminen: $ \ ce {CH3COO- + H2O – > CH3COOH + OH -} $ < < < mutta lisää $ \ ce {OH -} $ !!
Varmasti $ \ ce {Na +} $ ei reagoi $ \ ce {OH -} $: n kanssa, koska se hajoaa vedessä.
Kommentit
- Jos se ei ole kaksoiskappale, se liittyy syyn pH-jyrkän nousun taustaan happoemäksen titrauskäyrässä
vastaus
Linkitetyn kysymyksen vastaukset olivat liian pitkiä minulle, joten yritän tehdä yhteenvedon nopeasti.
Yhtälö, joka kertoo kaiken mitä tarvitset tiedämme, että se on Henderson-Hasselbalch-yhtälö:
$$ \ mathrm {pH} = \ mathrm {p} K _ {\ mathrm a} – \ log \ frac {\ ce {[A -]}} { \ ce {[HA]}} $$
Tässä $ \ ce {HA} $ on heikko happo, ja myös sen konjugaattiemäs on heikko. Mutta voimme kuvitella myös heikon emäksen, jolla on heikko konjugaattihappo. Taika tapahtuu, kun olet puoliksi neutraloinut heikon hapon tai emäksen, jolloin muodostuu heikon hapon ja heikon emäksen seos. Oikealla oleva jae on melko lähellä arvoa 1 (sanotaan suuruusluokassa).
Kun lisäät happoa, heikko emäs voi neutraloida sen. Kun lisäät emästä, heikko happo voi neutraloida sen. Olettaen, että nämä määrät ovat kohtuullisen pienet, oikealla olevan fraktion logaritmi ei muutu paljon, joten liuoksen kokonais-pH ei muutu paljoakaan. Esimerkiksi fraktion muuttaminen oikea kertoimella 10 vaikuttaa vain pH-arvoon $ \ pm 1 $.
Jos tietysti lisäät tarpeeksi happoa tai emästä neutraloimaan (tai lähellä neutraloimaan) yhtä puskurikomponentista, niin puskuri lakkaa toimimasta. Tämä on myös silloin, kun murtoluku kasvaa hyvin suureksi tai menee nollaan, eikä edes logaritmi voi muuttaa sitä.
Vastaa
Titrauksen alussa sinulla on $ \ ce {CH3COOH} $ – tai saatat ajatella! Itse asiassa sinulla on veden ja etikkahapon tasapaino, kuten yhtälössä $ (1) $ näkyy.
$$ \ ce {CH3COOH + H2O < < = > CH3COO- + H3O +} \ tag {1} $$
Tämä tasapaino on siirtynyt voimakkaasti vasemmalle koska hydronium ($ \ mathrm pK_ \ mathrm a = 0 $) on erittäin vahva happo, kun taas etikkahappo ($ \ mathrm pK_ \ mathrm a = 4,76 $) on melko heikko. Tästä seuraa periaatteessa tasapainokemia: kun lisäät hydroksidi-ioneja, näillä on suuri taipumus rekombinoitua hydroniumionien kanssa, kuten yhtälössä $ (2) $, muodostaen vettä. Täten yhtälön $ (1) $ tasapaino siirtyy hitaasti oikealle, kun lisätään yhä enemmän hydroksidia, joka kuluttaa virallisesti etikkahappoa. Koska tasapaino $ (1) $ on edelleen tasapainossa, $ \ ce {H3O +} $: n pitoisuus ei muutu niin paljon.
$$ \ ce {H3O + + OH- < = > > 2 H2O} \ tag {2} $$
Kohti titrauksen lopussa etikkahapon ($ \ ce {CH3COOH} $) pitoisuus muuttuu hyvin alhaiseksi, mikä tarkoittaa, että on vähemmän molekyylejä, jotka luovuttavat protoneja veteen tasapainon ylläpitämiseksi. Siksi $ \ mathrm {pH} $ -arvo alkaa nousta paljon nopeammin kuin aiemmin – kuten voit odottaa vahvan hapon ja vahvan emäksen titrauksesta. Käyrän kääntymispiste on vastaavuuspiste, juuri siinä kohdassa, jossa lisätyn hydroksidin määrä vastaa alun perin etikkahapon määrää.