15.8
Mieszanki Kwasów
W mieszaninie mocnego kwasu i słabego kwasu mocny kwas dysocjuje całkowicie i znacznie zwiększa stężenie jonów hydroniowych, podczas gdy słaby kwas dysocjuje tylko częściowo. Podobnie w mieszaninie dwóch słabych kwasów kwas, kwas, który jest stosunkowo silniejszy, wytwarza więcej jonów hydroniowych niż słabszy kwas.
W obu przypadkach dysocjacja słabszego kwasu jest tłumiona, gdy znajduje się w obecności silniejszego kwasu. Zasada Le Châteliera wyjaśnia, że tworzenie jonów hydroniowych przez silniejszy kwas przesuwa równowagę w kierunku reagentów, zmniejszając w ten sposób dysocjację słabego kwasu.
Tak więc pH mieszaniny kwasów zależy głównie od stężenia silniejszego kwasu. Na przykład w mieszaninie zawierającej 0,15 molowego kwasu solnego i 0,30 molowego kwasu cyjanowodorowego, kwas solny - mocny kwas - wytwarza stężenie jonów hydroniowych 0,15 mola.
Natomiast kwas cyjanowodorowy – słaby kwas – dysocjuje tylko częściowo. Stężenie jonów hydroniowych wytwarzanych przez kwas cyjanowodorowy można obliczyć na podstawie jego stałej dysocjacji kwasu, Ka, i tabeli ICE.
Początkowe stężenie jonów hydroniowych jest równe początkowemu stężeniu kwasu solnego, 0,15 mola, a początkowe stężenie jonów cyjankowych wynosi zero. Zmiana stężenia jonów hydroniowych i jonów cyjankowych jest oznaczona przez x.
Ponieważ x jest stosunkowo małą liczbą, 0,30 minus x można przybliżyć do 0,30, a 0,15 plus x można przybliżyć do 0,15 przy użyciu reguły 5%.
Ka dla kwasu cyjanowodorowego wynosi 4,9 × 10−10 i jest równe stężeniu jonów hydroniowych pomnożonemu stężeniu jonów cyjanku podzielonemu przez stężenie kwasu cyjanowodorowego.
Podstawienie wartości z tabeli ICE do wyrażenia Ka daje stężenie jonów hydroniowych wytwarzanych przez kwas cyjanowodorowy, które jest znikome w porównaniu ze stężeniem jonów hydroniowych wytwarzanych przez kwas solny.
pH można obliczyć, biorąc ujemny logarytm stężenia jonów hydroniowych: 0,15 mola. Dlatego pH mieszaniny zależy wyłącznie od stężenia kwasu solnego, mocnego kwasu.
Podobnie pH mieszaniny dwóch słabych kwasów obecnych w równych ilościach będzie przede wszystkim determinowane przez stężenie stosunkowo silniejszego kwasu.
Na przykład w mieszaninie kwasu fluorowodorowego i kwasu cyjanowodorowego kwas fluorowodorowy będzie głównym wyznacznikiem pH mieszaniny, ponieważ ma Ka 3,5 × 10−4, czyli prawie milion razy więcej niż Ka kwasu cyjanowodorowego.
Wartość pH roztworu zawierającego kwas można określić na podstawie jego stałej dysocjacji kwasu i początkowego stężenia. Jeżeli roztwór zawiera dwa ró…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.