kwas fosforowy H3PO4 jako kwas ployprotowy definiuje się przez następujące trzy reakcje dysocjacji i wartości 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 |
odpowiednie aniony to
H2PO4 – | diwodorofosforan |
HPO4-2 | wodorofosforan |
PO4-3 | fosforan (ortofosforan) |
na podstawie tych danych reakcji, aqion jest w stanie obliczyć skład równowagi i pH danego wodnego roztworu kwasu fosforowego 2. Odbywa się to dla zakresu stężeń od 1 do 10-10 mol / L w poniższej tabeli:
notacja:
PO4_total | = początkowe stężenie kwasu fosforowego w mol / L i w mM |
spezies in % | = (spezies in mM) / (PO4_total in mM) × 100 % |
stężenie molowe gatunków H3PO4, H2PO4 -, HPO4-2 i PO4-3 są pobierane z jonów tabeli wyjściowej. W obliczeniach rozważane są korekty aktywności.
dyskusja
w przypadku dużych stężeń kwasu w roztworze dominuje głównie niezwiązany H3PO4. Przy 10-2 m pH jest zbliżone do pKa = 2.14, dając równomierną mieszaninę H3PO4 i H2PO4 -.
poniżej 10-3 M, roztwór składa się głównie z H2PO4 -, podczas gdy HPO4 – 2 staje się nieistotny dla bardzo rozcieńczonych roztworów. Jon ortofosforanowy, PO4-3, jest zawsze znikomy.
dość pouczające jest porównanie tych obliczeń z tabelą w Wikipedii opartą na numerycznym rozwiązaniu równania Piątego stopnia w H+. Jednak w przeciwieństwie do aqion, korekty aktywności są ignorowane. Powoduje to pewne odchylenia, w szczególności przy wysokich stężeniach kwasu.
1 termodynamiczna baza danych waterq4f zawiera tylko korektory.(2) i Eq.(3). Aby więc być kompletnym konieczne było wdrożenie brakującego gatunku „H2PO4”, tj. Eq.(1), do aqion. Brakujące dane pochodzą z termodynamicznej bazy danych minteq.
tutaj podano 2 Przykłady obliczania wartości pH.