Fosforsyre H3PO4 som ployprotisk syre er definert av følgende tre dissosiasjonsreaksjoner og pka-verdier 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 |
de tilsvarende anioner er
H2PO4 – | dihydrogenfosfat |
HPO4-2 | hydrogenfosfat |
PO4-3 | fosfat (ortofosfat) |
basert på disse reaksjonsdataene er aqion i stand til å beregne likevektsammensetningen og pH av en gitt fosforsyre vandig løsning 2. Dette gjøres for konsentrasjonsområdet mellom 1 og 10-10 mol / L i følgende tabell:
Notasjon:
PO4_total | = initial konsentrasjon av fosforsyre i mol / L og i mM |
spezies i % | = (spezies i mM) / (PO4_total i mM) × 100 % |
den molare konsentrasjonen AV artene H3PO4, H2PO4 -, HPO4-2 OG PO4-3 er tatt fra utgangstabellioner. I beregningene vurderes aktivitetskorrigeringer.
Diskusjon
for store syrekonsentrasjoner domineres løsningen hovedsakelig AV den ikke-assosierte H3PO4. Ved 10-2 M er pH nær pKa = 2.14, som gir en equimolar blanding AV H3PO4 OG H2PO4-.
Under 10-3 M består løsningen hovedsakelig AV H2PO4 -, MENS HPO4-2 blir ubetydelig for svært fortynnede løsninger. Ortofosfationet, PO4-3, er alltid ubetydelig.
det er ganske lærerikt å sammenligne disse beregningene med Tabellen I Wikipedia basert på en numerisk løsning av en ligning på 5.grad I H+. I motsetning til aqion ignoreres imidlertid aktivitetskorrigeringer. Dette medfører noen avvik, spesielt ved høye syrekonsentrasjoner.
1 den termodynamiske databasen wateq4f inneholder bare Eq.2) Og Eq.(3). For å være fullstendig var det derfor nødvendig å implementere den manglende arten «H2PO4», dvs.Eq.(1), inn i aqion. De manglende dataene ble hentet fra den termodynamiske databasen minteq.
2 Eksempler på hvordan man beregner pH-verdier er gitt her.