Anvendelse af svovlsyre og fosforsyre i titration

Styrken af ​​en syre bestemmes af et tal kaldet syre-dissociation-ligevægtskonstanten. Svovlsyre er en stærk syre, mens fosforsyre er en svag syre. Til gengæld kan styrken af ​​en syre bestemme den måde, hvorpå en titrering finder sted. Sterke syrer kan bruges til at titrere en svag eller stærk base. En svag syre vil derimod næsten altid være analytten, eller titlen bliver titreret.

Polyprotiske syrer

En polyprotisk syre har mere end en hydrogenion, som den kan donere til en løsning. Efterhånden som hydrogeniondonationen stiger, sænkes en opløsning pH det bliver surere. For eksempel er den kemiske formel for svovlsyre H2S04. Det er diprotisk; den har to hydrogenioner, den kan donere til en løsning. Den kemiske formel for phosphorsyre er H3PO4. Det er triprotisk; den har tre hydrogenioner, den kan donere til en løsning. Dette bestemmer imidlertid ikke, om disse hydrogenioner vil alle dissociere i en opløsning. I stedet skal du overveje den sure dissociation-ligevægtskonstant.

Ligevægtskonstanter og dissociation

En syre-dissociation-ligevægtskonstant udtrykker forholdet mellem dissocierede ioner og ikke-dissocierede forbindelser i syren ved ligevægt. Både svovlsyre og phosphorsyre har multiple ligevægtskonstanter svarende til hver af de hydrogenioner, der kan dissociere. Syrer med store ligevægtskonstanter er stærke syrer. Svovlsyre har en første ligevægtskonstant på 1,0 x 10 ^ 3, hvilket gør den til en stærk syre. Syrer med små ligevægtskonstanter vil ikke dissociere let. Fosforsyre har en første ligevægtskonstant på 7,1 x 10 ^ -3, hvilket gør den til en svag syre.

Svovlsyre i titrering

Fordi svovlsyre er en stærk syre, kan den påtage sig mange roller i titrering. Du kan bruge svovlsyre til at titere enten en svag eller stærk base. Svovlsyre kan også titreres med en stærk base. Alle titreringer involverer mindst ét ​​ækvivalenspunkt, hvor opløsningen af ​​reaktionen kun indeholder vand og saltet der produceres af syren og basen. Hvis svovlsyre bruges til at titrere en stærk base eller titreres med en, vil de to opløsninger helt dissociere og ækvivalenspunktet vil have en neutral pH på syv. Hvis du bruger svovlsyre til at titrere en svag base, vil ækvivalenspunktet indeholde en svag syre tilbage fra den svage base. Derfor vil pH i en sådan titrering være lavere end syv.

Fosforsyre i titrering

Fordi phosphorsyre er en svag syre, bruges den kun som en analyt. Fosforsyre kan være den svage syre i en svag syrefast base-titrering. Når titreringen når det første ækvivalenspunkt, vil opløsningen indeholde den konjugerede base H2PO4-. Dette vil give opløsningen en pH større end syv på dette ækvivalenspunkt.

Styrke, koncentration og pH

pH-værdien af ​​en opløsning er et mål for koncentrationen af ​​H3O + -ioner i denne opløsning. Derfor bestemmer styrken af ​​en syre kun delvis dens pH. Hvis en opløsning af en stærk syre har den samme molære koncentration som en opløsning af en svag syre, vil den have en lavere pH. Men hvis du fortynder en eller anden opløsning, vil pH nærme sig syv. Dette skyldes, at tilsætningen af ​​vand reducerer den samlede koncentration af H3O + ioner.