Polyprotische Säuren und Basen

Titrationen

Bei Titrationen mit starker Säure + starker Base ändert sich der pH-Wert zunächst langsam, schnell durch den Äquivalenzpunkt von pH = 7 und verlangsamt sich dann wieder. Wenn es in einer starken Säure titriert wird, steigt der pH-Wert an, wenn die Base hinzugefügt wird. Umgekehrt, wenn es in einer starken Base ist, wird der pH-Wert sinken, wenn Säure hinzugefügt wird.

  • Bei Titrationen von starker Säure + schwacher Base ändert sich der pH-Wert am Äquivalenzpunkt langsam und der pH-Wert entspricht dem pKa der Säure. Der pH-Wert liegt unter 7.
  • Für die schwache Säure + starke Base liegt der pH-Wert am Äquivalenzpunkt über 7.
  • Wenn nach dem Äquivalenzpunkt starke Säure oder starke Base übrig ist, kann dies verwendet werden, um den pH-Wert der Lösung zu ermitteln.

Als nächstes werfen wir einen Blick auf Schwefelsäure. Diese einzigartige polyprotische Säure ist die einzige, die nach dem ersten Schritt vollständig deprotoniert ist:

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Jetzt versuchen wir es etwas härter. Die Ionisierung von Phosphorsäure (diesmal drei Dissoziationsreaktionen) kann folgendermaßen geschrieben werden:

Beginnen Sie mit H3PO4:

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Aus diesen obigen Reaktionen können wir sehen, dass es drei Schritte dauert, um das H + -Ion vollständig zu entfernen. Dies bedeutet auch, dass diese Reaktion drei Äquivalenzpunkte erzeugt. Polyprotische Basen sind Basen, die in Säure-Base-Reaktionen mindestens ein H + -Ion oder Proton aufnehmen können.

Common Polyprotic Bases Formula Strong/Weak Base Diprotic/Triprotic Base
Phosphate ion PO43- Weak Triprotic
Sulfate ion SO42- Very Weak Diprotic
Carbonate ion CO32- Strong Diprotic

First, start with the reaction A3- + H2O ? HA2- + OH-

Kb1= /=KW/Ka3

Then, we plug in the products over the reactants:

HA2- + H2O ? H2A- + OH-

Kb2 = /=KW/Ka2

Finally, we are left with the third dissociation, or Kb3:

H2A- + H2O ? H3A + OH-

Kb3 = /=KW/Ka1

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