acido Fosforico H3PO4 come ployprotic acido è definito dai seguenti tre reazioni di dissociazione e valori di pKa 1:
| (1) | H3PO4 = H+ + H2PO4- | pKa = 2.14 |
| (2) | H2PO4- = H+ + HPO4-2 | pKa = 7.207 |
| (3) | HPO4-2 = H+ + PO4-3 | pKa = 12.346 |
corrispondenti anioni sono
| H2PO4- | diidrogeno fosfato |
| HPO4-2 | idrogeno fosfato |
| PO4-3 | fosfato (ortofosfato) |
Basato sulla reazione di questi dati, aqion è in grado di calcolare la composizione di equilibrio e il pH di una data base di acido fosforico in soluzione acquosa al 2. Questo viene fatto per l’intervallo di concentrazione tra 1 e 10-10 mol / L nella seguente tabella:
Notazione:
| PO4_total | = concentrazione iniziale di acido fosforico in mol/L in mM |
| spezies in % | = (spezies in mM) / (PO4_total in mM) × 100 % |
La concentrazione molare della specie H3PO4, H2PO4-, HPO4-2, e PO4-3 sono presi dalla tabella di output di Ioni. Nei calcoli vengono considerate le correzioni dell’attività.
Discussione
Per grandi concentrazioni di acido, la soluzione è principalmente dominata dall’H3PO4 non associato. A 10-2 M, il pH è vicino a pKa = 2.14, dando una miscela equimolare di H3PO4 e H2PO4-.
Al di sotto di 10-3 M, la soluzione è composta principalmente da H2PO4-, mentre HPO4-2 diventa non trascurabile per soluzioni molto diluite. Lo orth ortofosfato, PO4-3, è sempre trascurabile.
È abbastanza istruttivo confrontare questi calcoli con la tabella in Wikipedia basata su una soluzione numerica di un’equazione di 5 ° grado in H+. In contrasto con l’aqion, tuttavia, le correzioni di attività vengono ignorate. Ciò causa alcune deviazioni, in particolare, ad alte concentrazioni di acido.
1 Il database termodinamico wateq4f contiene solo Eq.(2) e Eq.(3). Pertanto, per essere completo era necessario implementare la specie mancante “H2PO4”, cioè Eq.(1), in aqion. I dati mancanti sono stati presi dal database termodinamico minteq.
2 Esempi come calcolare i valori di pH sono riportati qui.