etyléndiamíntetraoctová kyselina ( EDTA ) je slabá kyselina , hoci to môže tiež pôsobiť ako slabá báza . Je možné vyzdvihnúť buď jeden alebo dva protóny ako základ alebo darovať až štyri protóny ako kyselina . V dôsledku toho , že má nie menej ako šesť rôznych foriem by ste mohli nájsť v roztoku v závislosti na pH . Najdôležitejšie z nich – ten , ktorý je skutočne užitočné – je úplne deprotonován forma , EDTA – 4 . Možno použiť disociačnej konštanty a hodnoty pH na vypočítanie podielu EDTA – 4 v roztoku . Pokyny dovolená 1
Zapíšte rovnicu budete používať , ako vyriešiť tento problém :
( K1 K2 K3 K4 K5 K6 ) ) /( [ H + ] ^ 6 + K1 [ H + ] ^ 5 + K1 K2 [ H + ] ^ 4 + K1 K2 K3 [ H + ] ^ 3 + K1 K2 K3 K4 [ H + ] ^ 2 + K1 K2 K3 K4 K5 [ H + ] + K1 K2 K3 K4 K5 K6 )
Táto rovnica môže vyzerať zložito , ale to bude vyzerať jednoduchšie , akonáhle sa vyraziť na menšie kúsky .
2
Začnite tým , že výpočte čitateľa . V čitateli je len produkt zo šiestich kyseliny disociačných konštánt pre EDTA . Tieto kyseliny disociačnej konštanty sú nasledujúce :
K1 = 1
K2 = 0,0316
K3 = 0,01
K4 = 2,04 x 10 ^ -3
K5 = 7,41 x 10 ^ -7
K6 = 4,27 x 10 ^ -11
Ak vynásobíme všetkých šesť týchto čísel dohromady , dostanete 2,04 x 10 ^ – 23.
3
Previesť na pH [ H + ] , koncentrácia vodíkových iónov . Nezabudnite , že [ H + ] je len rovná 10 ^ – pH . Keď je pH 8 , napríklad , koncentrácia iónov vodíka je 10 ^ -8 = 1 x 10 ^ -8
4
Vypočítajte prvé štyri podmienky menovateľa , ktoré sú takto . : celým
[ H + ] ^ 6 + K1 [ H + ] ^ 5 + K1 K2 [ H + ] ^ 4 + K1 K2 K3 [ H + ] ^ 3 celým
V tomto príklade , [ H + ] = 1 x 10 ^ -8 , takže akonáhle sa nahradiť toto číslo pre [ H + ] a zvýšiť ju na každej moci , máte nasledujúce :
1 x 10 ^ -48 + K1 ( 1 x 10 ^ -40 ) + K1 K2 ( 1 x 10 ^ -32 ) + K1 K2 K3 ( 1 x 10 ^ -24 )
Teraz vynásobte posledné tri termíny v tomto výraze podľa príslušných hodnôt K. To vám dáva nasledujúce :
1 x 10 ^ -48 + ( 1 ) ( 1 x 10 ^ -40 ) + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 1 x 10 ^ -32 ) + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0.01 ) ( 1 x 10 ^ -24 ) = celým
1 x 10 ^ -48 + ( 1 x 10 ^ -40 ) + ( 3,16 x 10 ^ -34 ) + ( 3,16 x 10 ^ -28 ) = 3,16 x 10 ^ -28
5
Spočítajte posledné tri podmienky menovateľa :
K1 K2 K3 K4 [ H + ] ^ 2 + K1 K2 K3 K4 K5 [ H + ] + K1 K2 K3 K4 K5 K6
K1 = 1
K2 = 0,0316
K3 = 0,01
K4 = 2,04 x 10 ^ – 3
K5 = 7,41 x 10 ^ -7
K6 = 4,27 x 10 ^ -11
Začiatok nahradením v [ H + ] hodnoty , ktorú vypočíta a vaša K hodnoty dať nasledujúce :
( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01 ) ( 2,04 x 10 ^ -3 ) ( 1×10 ^ -8 ) ^ 2 + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01 ) ( 2,04 x 10 ^ -3 ) ( 7,41 x 10 ^ -7 ) ( 1×10 ^ -8 ) + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0.01 ) ( 2.04 x 10 ^ -3 ) ( 7,41 x 10 ^ -7 ) ( 4,27 x 10 ^ – 11 )
=
6,45 x 10 ^ -15 + 4,78 x 10 ^ -21 + 2,04 x 10 ^ -23
=
6,45 x 10 ^ -15
6
Pridať výsledok z kroku 5 a váš výsledok z kroku 4 spolu . V tomto príklade sa to dá takto : celým
6,45 x 10 ^ -15 + 3,16 x 10 ^ -28 = 6,45 x 10 ^ -15 celým
V tomto prípade , druhý výsledok je tak oveľa väčšia ako tá prvá , ktorá dodáva prvý , to nie je naozaj zmeniť vôbec .
7
Rozdeľte čitateľa ( Váš výsledok z kroku 2 ) menovateľom ( Váš výsledok z kroku 6 ) získať nasledovné :
2,04 x 10 ^ -23 /6,45 x 10 ^ -15 = 3,16 x 10 ^ -9
Jedná sa o podiel neviazaného EDTA , ktorá je úplne deprotonován . Ako môžete vidieť , pri pH 8 je veľmi malé , a zníženie pH by bolo ešte menšie . Pri vyšších hodnotách pH , ale to bude blížiť 1 , pretože posledný termín menovateľa v rovnici sa nezmení , pričom prvých šesť podmienky menovateli sa zmenší , ako sa zvyšuje pH .